Dette prosjektet fokuserer på utforming, styring og energiledelse av et offshore MVDC-nett dedikert til produksjon av grønt hydrogen. Det foreslåtte MVDC-nettet integrerer fornybare energikilder (f.eks. offshore vindturbiner), elektrolysørstabler og et hybrid superkondensator–batterilagringssystem. Hver enhet vil kobles til DC-bussen gjennom modulære kraftelektroniske omformere.
Et desentralisert, multi-agent styringssystem vil bli utviklet for å koordinere driften av elektrolysørstabler og energilagringsenheter. Denne tilnærmingen har som mål å redusere de nivåiserte kostnadene for hydrogen (LCOH) samtidig som nedbrytning av elektrolyseceller begrenses. Optimale energiledelsesstrategier, forsterket av vind- og solprognoser, vil bli implementert for å maksimere effektivitet og systempålitelighet.
Prosjektet vil også utvikle prototype forretningsmodeller for det nye hybride energilagringssystemet. Betydelige kostnadsreduksjoner forventes gjennom bruk av hybrid batteri/superkondensatorlagring kombinert med innovativ, applikasjonstilpasset, lavkost superkondensatorteknologi.
Forslaget adresserer primært det andre hovedområdet i utlysningen (Drift, styring og beskyttelse), men bidrar også til det tredje området, Verifikasjon, testing og vedlikehold. Integrasjonen av optimal styring og energiledelse av hybridlagring, kombinert med intelligent koordinering av modulære og parallelle elektrolysørstabler, vil forbedre fleksibiliteten og stabiliteten i det øydrevne MVDC-nettet. Videre vil det forlenge levetiden til elektrolysørene ved å redusere belastningssvingninger.
Til slutt vil desentralisering av både maskinvare (gjennom modulære kraftelektroniske enheter/modulære stabler) og programvare (gjennom distribuert styring og energiledelse) øke påliteligheten, skalerbarheten og robustheten til det offshore MVDC-nettet.
The OptiDCG4H2 project is a pioneering initiative aimed at advancing offshore green hydrogen systems to align with the ambitious objectives outlined in the European Green Deal. Green hydrogen is a key player in the green energy transition. With the overarching goal of achieving a competitive and climate-neutral EU economy in 2025, OptiDCG4H2 focuses on developing an innovative and reliable hydrogen system that adds flexibility to renewable energy sources (RESs), such as offshore wind farms. One of the most important business cases for green hydrogen production is an energy island. Here, the integration of electrolyzers with offshore wind farms in these systems facilitates low-cost green hydrogen production. By converting to off-grid operation, substantial cost reduction is attained through the elimination of the electrical network between the offshore wind farm and the onshore grid. However, the intermittency of wind power gives rise to variations in the electrolyzer’s input power with oscillations of various periods (seconds, minutes, and hours). Those variations degrade the electrolyzer stack and reduce its lifetime, hence the overall system reliability will deteriorate. This issue is especially prominent in offshore applications, where maintenance is costly. Moreover, the stability of such an islanded system can be jeopardized if the rate of change of wind power exceeds the ramp rate of the electrolyzer. Additionally, the utilization factor of electrolyzer can be quite low, which increases the capital expenditure (CAPEX) per unit of hydrogen production. To cope with these fundamental problems, the OptiDCG4H2 project advances the islanded hydrogen system by including an energy storage system that works as an energy buffer between the wind turbine generators and the electrolyzers. The storage system smooths out power fluctuations on the electrolyzer, hence preventing fast degradation of electrolyzer cells.
