H2-Pacific-Islands – Machbarkeitsstudien für wasserstoffbetriebene Mini-Grids auf pazifischen Inseln
Projektbeschreibung
In diesem Projekt unterstützen Wissenschaftler:innen des RLI die Außenhandelskammer Neuseeland bei der Analyse von Anwendungsfeldern der Wasserstofftechnologie. Das Projektteam simuliert und optimiert für eine Machbarkeitsstudie Betriebsszenarien für touristische Bereiche auf den pazifischen Inseln Samoa, Tonga, Fidschi und den Cook Inseln.
Die Energiewende im Kleinen: 100 % erneuerbar dank Wasserstofftechnologie
Die Wissenschaftler:innen des RLI untersuchen, wie Wasserstofftechnologie in die Stromversorgung auf den Inseln integriert werden kann. Dafür analysieren sie das technisch-wirtschaftliche Potenzial für Wasserstofflösungen als Bestandteil von Mini-Grids, die Hotelanlagen und Resorts mit Strom versorgen.
Mini-Grids für Stromversorgung auf Inseln
Mini-Grids, auch als Micro-Grids oder Inselnetze bezeichnet, sind lokale und in sich geschlossene Stromnetze. Auf den pazifischen Inseln versorgen sie mehrere Haushalte oder Unternehmen mit Strom und können verschiedene Energiequellen wie Sonnenenergie, Windenergie, Wasserkraft oder Dieselgeneratoren nutzen.
Umfeldanalyse und konkrete Anwendung für touristische Anlagen
Zuerst erstellt die Außenhandelskammer eine Umfeldanalyse, um die Rahmenbedingungen und Potenziale in den vier Inselstaaten für die Anwendung der Wasserstofftechnologie zu untersuchen. Die Erkenntnisse stellt sie interessierten Akteuren zur Verfügung. Das RLI unterstützt die inhaltliche Arbeit der Analyse. Anschließend wird das Projektteam einen konkreten Anwendungsfall (Hotel oder Resort) je Fokusland (Fidschi, Samoa, Tonga, Cook Inseln) in verschiedenen Szenarien mit dem Open-Source Tool „Multi-Vector-Simulator“ (MVS) simulieren und optimieren. Dabei sollen die Hotels oder Resorts mit ihrem konkreten Bedarf und Verbrauch sowie möglichen Herausforderungen in der Energieversorgung in der Simulation zu möglichst realen Anwender:innen der Wasserstofftechnologie werden.
Grüner Wasserstoff kann Diesel ablösen
Wasserstoffkomponenten wie Elektrolyseur, Speicher oder Brennstoffzelle könnten in diesen Regionen helfen, eine zu 100 Prozent regenerative Energieversorgung aufzubauen. Dabei wird überschüssige Energie aus Anlagen Erneuerbarer Energien durch Elektrolyse in Form von Wasserstoff und Sauerstoff gespeichert. Dieser grüne Wasserstoff kann mithilfe einer Brennstoffzelle zur Stromerzeugung genutzt werden. Er dient als neues Back-up wenn das Angebot an erneuerbaren Energien gering ist. So kann Wasserstoff langfristig den Einsatz von Dieselgeneratoren zur Versorgung von Hotelanlagen und Resorts ersetzen.
Aufgaben
- Inhaltliche Untersützung und Zuarbeit für die Umfeldanalyse (H2 auf pazisfischen Inseln)
- Simulierung und Optimierung von Inselenergiesystemen mit Wasserstoffkomponenten
- Aufbereitung und Darstellung der Simulationsergebnisse zur Anaylse des technisch-wirtschaflichen Potenzials
Ergebnisse
Die Ergebnisse zeigen für Fidschi, Tonga und die Cookinseln, dass vollständig auf erneuerbare sowie Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologie basierende Energiesysteme in den meisten Fällen, neben der Emissionseinsparung, auch substanzielle Kostenreduktionen versprechen. Unter heutigen Bedingungen wäre schon ein Anteil von über 90 Prozent erneuerbarer Energien wirtschaftlich. Um diese Anteile zu erreichen, werden sowohl Wasserstoff- als auch Batteriespeichersysteme empfohlen. Diese schonen den Geldbeutel der Betreibenden und die Umwelt. Auf Samoa sind die Wasserstoffsysteme im gewählten Fallbeispiel aufgrund des niedrigen Netzstrompreises noch nicht wettbewerbsfähig.
