Schlüsselwörter
(Englisch)
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LOHC, Liquid Organic Hydrogen Carriers, Hydrogen transport, Hydrogen storage, Hydrogen distribution
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Kurzbeschreibung
(Deutsch)
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Die Bindung von Wasserstoff in «Liquid Organic Hydrogen Carriers» (LOHC) ermöglicht es, Wasserstoff in flüssiger Form bei Raumtemperatur und Normaldruck zu speichern und zu transportieren. Diese Bedingungen ermöglichen die Weiterverwendung von Infrastrukturen, die in der KohlenwasserstoffIndustrie genutzt werden. Diese Studie analysiert die technische und wirtschaftliche Machbarkeit der Umwandlung des Raffineriestandorts Collombey für die Rückgewinnung von Wasserstoff, der in Form von LOHC gespeichert ist. Diese Analyse wurde im Hinblick auf die Nachfrage und die Zielpreise für Wasserstoff in der Schweiz nach verschiedenen Szenarien durchgeführt: Bis 2025, ein Modell für den Import von Wasserstoff aus erneuerbaren Quellen in einem Land mit niedrigen Produktionskosten (Naher Osten): Dieser in LOHC umgewandelte Wasserstoff, der per Schiff und dann per LKW transportiert wird, bevor er in Collombey gelagert und dehydriert wird, kostet etwa 10 CHF/kg. Dieser Preis ist im Vergleich zur einheimischen Produktion nicht wettbewerbsfähig. 4/45 Bis 2035, ein Modell mit einer ehrgeizigen Schweizer Energievision über erneuerbare Energien, wo im Sommer Überschüsse erzielt werden: Dieser erneuerbare Strom wird in Wasserstoff umgewandelt, der wiederum saisonal in LOHC-Form gespeichert wird, bevor er wieder in Wasserstoff umgewandelt und im Winter zur Stromproduktion genutzt wird. Das Volumen der derzeit am Standort Collombey verfügbaren Tanks könnte eine saisonale Speicherung von 900 GWh erneuerbarer Energie darstellen. Die Gestehungskosten eines solche Speichers für die Winterstromproduktion könnte zwischen 0.15 und 0.29 CHF/kWh liegen, abhängig von der Entwicklung der Kosten der einzelnen Elemente der Wasserstoffkette und für die LOHC-Umwandlung/Speicherung. Dieser Preis erfordert auch die Einführung eines Systems von Boni oder Subventionen, die für Strom aus erneuerbaren Energien gezahlt werden könnten, der im Winter auf Abruf produziert wird. Diese Lösung bietet eine technologische Alternative der saisonalen Speicherung für die Energieunabhängigkeit der Schweiz. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Analyse zum jetzigen Zeitpunkt die Umstellung einer Infrastruktur wie der Anlage in Collombey auf LOHC-Speicher nicht rechtfertigt. Sie öffnet aber den Weg zu konkreten Überlegungen zur notwendigen Positionierung der Schweiz für ihre Winterenergieversorgung. Die Umstellung der Infrastrukturen zur Lagerung von Kohlenwasserstoffen, in Collombey oder anderswo, ist eine gute Gelegenheit, wenn sich der LOHC-Sektor entwickeln sollte. Dies gilt umso mehr in einem Kontext, in dem der Bau neuer Speicherinfrastrukturen in dieser Grössenordnung bei anderen derzeit bekannten Technologien unwahrscheinlich erscheint.
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Kurzbeschreibung
(Englisch)
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The binding of hydrogen in "Liquid Organic Hydrogen Carriers" (LOHC) makes it possible to store and transport hydrogen in liquid form at room temperature and normal pressure. These conditions allow the reuse of infrastructure used in the hydrocarbon industry. This study analyses the technical and economic feasibility of converting the Collombey refinery site to recover hydrogen stored in the form of LOHC. The analysis has been carried out according to different scenarios in view of the demand and target prices for hydrogen in Switzerland: Until 2025, a model for the import of hydrogen from renewable sources in a country with low production costs (Middle East): this hydrogen converted into LOHC, which is transported by ship and then by truck before being stored and dehydrogenated in Collombey, costs about 10 CHF/kg. This price is not competitive compared to domestic production. By 2035, a model with an ambitious Swiss energy strategy on renewable energies, where surpluses are achieved in summer: This renewable electricity is converted into hydrogen, which in turn is seasonally stored in LOHC form before being converted back into hydrogen and used to produce electricity in winter. The volume of tanks currently available at the Collombey site could represent a seasonal storage of 900 GWh of renewable energy. The costs of such a storage facility for winter electricity production could be between 0.15 and 0.29 CHF/kWh, depending on the evolution of the costs of the individual elements of the hydrogen chain and for LOHC conversion/storage. This price would also require the introduction of a system of bonuses or subsidies paid for renewable electricity produced on demand in winter. This solution offers a technological alternative of seasonal storage for the energy supply of Switzerland. In conclusion, the analysis does not justify at this stage the conversion of an infrastructure such as the Collombey plant to LOHC storage. However, it does open the way to concrete considerations on the necessary positioning of Switzerland for its winter energy supply. The conversion of hydrocarbon storage infrastructures, in Collombey or elsewhere, is a good opportunity if the LOHC sector is to develop. The more, this is true in a context where the construction of new storage infrastructures on this scale seems unlikely for other currently known technologies.
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Kurzbeschreibung
(Französisch)
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La combinaison d’hydrogène dans du LOHC « Liquid Organic Hydrogen Carrier » permet de le stocker et de le transporter sous forme liquide à température et pression ambiante. Ces conditions permettent de réutiliser des infrastructures utilisées dans l’industrie des hydrocarbures. Cette étude a analysé la viabilité technico-économique de la reconversion du site de la raffinerie de Collombey pour de la valorisation d’hydrogène stocké sous forme de LOHC. Cette analyse se fait au regard de la demande et de prix cibles pour de l’hydrogène en Suisse selon les scénarios suivants : A l’horizon 2025, un modèle d’import d’hydrogène produit grâce à des sources renouvelables dans un pays à bas cout de production (Moyen-Orient). Cet hydrogène, converti en LOHC, transporté en bateau puis camion avant stockage et déshydrogénation à Collombey revient autour de 10 CHF/kg. Ce prix n’est pas compétitif par rapport à une production indigène. A l’horizon 2035, un modèle selon une vision suisse énergétique ambitieuse sur les énergies renouvelables génératrice d’excédents en été. Cette production d’électricité renouvelable est convertie en hydrogène, lui-même stocké de manière saisonnière sous forme LOHC avant reconversion puis valorisation sous forme électrique en hiver. Le volume des cuves actuellement disponibles sur le site de Collombey pourrait représenter un stockage saisonnier de 900 GWh d’énergie renouvelable. Le prix de revient de la conversion de ce stockage en production électrique hivernale pourrait se situer entre 0.15 et 0.29 CHF/kWh fonction de l’évolution des coûts des éléments de la chaine hydrogène et des LOHCs. Ce prix nécessite par ailleurs la mise en place d’un système de prime ou de subventions qui pourraient être payées pour de l’électricité renouvelable produite à la demande en hiver. Cette solution ouvre la voie vers une alternative technologique de stockage saisonnier pour l’indépendance énergétique de la Suisse. En conclusion, l’analyse ne permet pas, aujourd’hui, de justifier la reconversion d’une infrastructure comme celle de Collombey pour du stockage LOHC. Elle permet toutefois d’ouvrir des réflexions concrètes sur le nécessaire positionnement de la Suisse pour son approvisionnement d’énergie hivernal. La reconversion d’infrastructures de stockage d’hydrocarbures, à Collombey ou ailleurs, constituent une opportunité importante si la filière LOHC venait à se développer. Cela est d’autant plus vrai dans un contexte où la construction de nouvelles d’infrastructures de stockage de cette ampleur semble peu probable avec les autres technologies actuellement connues.
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Schlussbericht
(Französisch)
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Zugehörige Dokumente
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