Waterstofgeneratoren en brandstofcellen uitgelegd – waarom en wanneer je ze moet gebruiken
28 mei 2024
Met een toenemende vraag naar energie vullen traditionele dieselgeneratoren vaak het tekort aan stroom in. Met de ambitie van de wereld om over te schakelen op schone energie, nemen mobiele batterijen nu het voortouw. With the world’s ambition to switch to clean energy, mobile batteries are now taking the stage.
Echter, batterijen moeten worden opgeladen. Als er geen netverbinding beschikbaar is en de vraag te hoog is voor zonnepanelen, bieden waterstofverbrandingsgeneratoren en brandstofcellen een duurzame alternatieve oplossing, die schone, stille en efficiënte energieoplossingen biedt voor verschillende toepassingen.
In dit artikel zullen we de verschillen tussen deze twee systemen verkennen, aangezien we deze technologie als nieuw en complex beschouwen om te begrijpen. We zullen ook ingaan op de voordelen en wanneer het het beste is om ze in combinatie met batterijen te gebruiken.
Waterstofverbrandingsgeneratoren en brandstofcellen zijn beide mobiele energiesystemen die draaien op (hernieuwbare) waterstofbrandstof. Echter, ze verschillen in hun werkingsprincipes en energieconversieprocessen.
Inhoudsopgave
Waterstofverbrandingsgeneratoren branden waterstof
Een waterstofverbrandingsgenerator, ook wel waterstofzuiger of waterstof ICE genoemd, is net als een dieselgenerator omdat deze een verbrandingsmotor heeft. Dit betekent dat het waterstofbrandstof omzet in elektrische energie via een verbrandingsproces. Het bestaat doorgaans uit een waterstoftank, een motor en een generator. De waterstofbrandstof wordt verbrand in de cilinders van de motor, wat resulteert in roterende kracht die in de generator wordt omgezet in elektriciteit.
Bij het gebruik van groene waterstof zijn er geen CO2-emissies betrokken. Een uitdaging is echter de aanwezigheid van NOx-emissies. Hoewel ze lager zijn, betekent dit wel dat deze oplossing niet geschikt is voor emissievrije bouwprojecten in Natura 2000 gebieden.
Waterstofbrandstofcellen gebruiken membranen
Een waterstofbrandstofcel is daarentegen een systeem dat de chemische energie van waterstof rechtstreeks omzet in elektrische energie en warmte. In tegenstelling tot waterstofgeneratoren produceert een brandstofcel geen elektriciteit via verbranding of een tussenliggende conversieproces. In plaats daarvan vertrouwen ze op een elektrochemische reactie tussen waterstof en zuurstof met behulp van membraan-elektroden, wat hete waterdamp als het enige bijproduct oplevert. De uitdaging bij brandstofcellen is de gevoeligheid van de membranen in de brandstofcellen, die een hoge kwaliteit waterstof en een constante belasting vereisen.
Via de Marketplace van Skoon kun je gemakkelijk een waterstofgenerator vinden en boeken die niet alleen voldoet aan je technische specificaties, maar ook aansluit bij milieuverantwoordelijkheden.
Vergeet niet dat de juiste voorbereiding en het begrip van je energiebehoeften leiden tot een meer succesvolle en conforme uitvoering van projecten.
Voordelen van waterstof-aangedreven systemen
Zowel waterstofgeneratoren als brandstofcellen bieden talrijke voordelen ten opzichte van conventionele dieselgeneratoren, waardoor ze een aantrekkelijke keuze zijn om batterijen ter plaatse op te laden. Veel toepassingen, zoals Facility Management en bouwplaatsen, kunnen overschakelen naar toekomstbestendige energie. Een aantal voordelen, vooral relevant voor brandstofcellen:
Geen Emissies: Een van de grootste voordelen van waterstof-aangedreven systemen is hun emissievrije werking, of lage emissies in het geval van een verbrandingsgenerator. In tegenstelling tot dieselgeneratoren, die schadelijke verontreinigende stoffen uitstoten, produceren waterstofbrandstofcellen en brandstofcellen alleen waterdamp als bijproduct.
Stille Werking: Waterstofbrandstofcelsystemen werken stil, wat de geluidsoverlast die gepaard gaat met verbrandingsgeneratoren elimineert. Deze functie maakt ze ideaal voor gebruik in woongebieden, filmsets, buitenevenementen, bouwplaatsen en andere geluidgevoelige omgevingen.
Mobiliteit en Off-Grid Capaciteit: Zowel waterstofgeneratoren als brandstofcellen zijn zeer mobiel en kunnen gemakkelijk worden vervoerd naar afgelegen of off-grid locaties. Dit maakt ze geschikt voor het voeden van tijdelijke of mobiele toepassingen, zoals bouwplaatsen, noodhulpoperaties en afgelegen gemeenschappen zonder toegang tot traditionele energie netten. Een kleine kanttekening die we hier moeten maken, is dat de off-grid locatie toegankelijk moet zijn voor waterstoffuels, vaak uitgevoerd door de levering van hogedrukbuizen gevuld met waterstof.
Duurzame Brandstofbron: Waterstof is een hernieuwbare brandstof die kan worden geproduceerd uit verschillende bronnen, waaronder waterelektrolyse met behulp van hernieuwbare energiebronnen zoals zonne of windenergie. Dit maakt waterstof-aangedreven systemen een duurzame en milieuvriendelijke energieoplossing, die de afhankelijkheid van fossiele brandstoffen vermindert en bijdraagt aan een groenere toekomst.
Het combineren van een mobiele batterij met een waterstofbrandstofcel brengt verdere voordelen met zich mee, omdat het gebruik van waterstofbrandstof wordt geminimaliseerd en pieken in energiebehoeften worden geleverd via de batterij.
Wanneer en wanneer geen waterstofgeneratoren en brandstofcellen gebruiken
Waterstofgeneratoren en brandstofcellen hebben duidelijke voordelen en zijn geschikt voor verschillende toepassingen op basis van factoren zoals energiedichtheid, looptijd en kostenoverwegingen.
Waterstofgeneratoren zijn ideaal voor toepassingen die een betrouwbare en continue levering van elektriciteit voor langere periodes vereisen, zoals bouwplaatsen of buitenevenementen. Ze kunnen stroom leveren voor verschillende dagen of weken, afhankelijk van de grootte van de waterstoftank en de vraag naar energie.
Brandstofcellen zijn goed geschikt voor toepassingen die een constante en ononderbroken stroomvoorziening vereisen, zoals noodstroomsystemen voor faciliteiten of kritieke infrastructuur. Ze kunnen een constante stroom elektriciteit stil en zonder emissies leveren, zolang waterstof en zuurstof worden geleverd. Dit maakt ze een betrouwbare en efficiënte optie voor langdurige behoeften.
Kosten van waterstof-aangedreven systemen
De initiële investering in waterstof-aangedreven systemen kan hoger zijn dan die van dieselgeneratoren. Echter, op de lange termijn maken operationele kosten en milieuvriendelijke voordelen ze een aantrekkelijke keuze voor een groeiend aantal toepassingen.
Huurkosten
De huurprijs van waterstofgeneratoren en brandstofcellen kan variëren afhankelijk van de energieoutput, looptijdvereisten en locatie. Gewoonlijk ligt de huurprijs tussen €1.000 per week voor een 150 kVA waterstofverbrandingsgenerator en €3.500 per week voor een 200 kVA brandstofcel systeem.
Brandstofkosten
De prijs van waterstofbrandstof is een belangrijke factor in de totale operationele kosten van waterstof-aangedreven systemen. Daarom gebruiken klanten de Decision Tool van Skoon om de brandstofconsumptie en kosten te voorspellen. Waterstofprijzen kunnen variëren van 5 EUR tot 20 EUR (exclusief opslag en transport) per kilogram, afhankelijk van de productiemethode en locatie. Naarmate de technologieën voor waterstofproductie zich ontwikkelen en wijdverspreid worden, wordt verwacht dat de kosten voor waterstof zullen dalen.
Looptijd
De looptijd van een waterstofgenerator of brandstofcel hangt af van de grootte van de waterstoftank en de energiebehoefte. In combinatie met een mobiele batterij kunnen typische waterstofbundels voldoende brandstof leveren voor verschillende dagen of weken van continue werking. Dit is uiteraard afhankelijk van de capaciteit van het systeem en de belastingseisen.
Conclusie
Waterstofgeneratoren en brandstofcellen bieden een schone, stille en mobiele energieoplossing voor het opladen van mobiele batterijen in meerdere toepassingen, waaronder filmsets en bouwplaatsen. Hoewel ze verschillen in hun werkingsprincipes, bieden beide systemen (bijna) emissievrije stroom en talrijke voordelen ten opzichte van traditionele dieselgeneratoren.
***
Om het juiste energiesysteem te vinden, bezoek de marketplace van Skoon Energy. Met meer dan 260 verschillende typen energiesystemen in heel Europa ben je er zeker van dat je de beste voor jouw tijdelijke project zult vinden.
Onze energie-experts helpen je altijd graag bij het kiezen van de ideale waterstofgenerator of brandstofceloplossing, zodat je betrouwbare, schone en efficiënte energie voor jouw project of faciliteit kunt waarborgen.
Dat is onze missie. Schone energie, altijd.
Veelgestelde vragen
Wat is het primaire verschil tussen waterstofverbrandingsgeneratoren en waterstofbrandstofcellen?
Waterstofverbrandingsgeneratoren gebruiken een verbrandingsmotor om waterstof om te zetten in elektriciteit, vergelijkbaar met een dieselgenerator. Waterstofbrandstofcellen daarentegen zetten waterstof direct om in elektriciteit via een elektrochemische reactie zonder verbranding.
Wat zijn de belangrijkste voordelen van waterstof-aangedreven systemen?
Waterstof-aangedreven systemen bieden nul of lage emissies, stille werking, mobiliteit, off-grid capaciteiten en het gebruik van een hernieuwbare brandstofbron.
Waarom worden waterstofbrandstofcellen als beter beschouwd voor geluidsgevoelige omgevingen?
Ze werken stil, wat ze ideaal maakt voor woongebieden, filmsets, buitenevenementen en andere plaatsen waar geluidsreductie belangrijk is.
In welke scenario's zijn waterstofverbrandingsgeneratoren het meest geschikt?
Waterstofverbrandingsgeneratoren zijn ideaal voor toepassingen die een betrouwbare en continue stroomvoorziening voor langere tijd vereisen. Vooral bouwplaatsen of buitenevenementen profiteren hiervan.
Wat zijn de milieuvriendelijke voordelen van waterstofbrandstofcellen in vergelijking met dieselgeneratoren?
Waterstofbrandstofcellen produceren alleen waterdamp als bijproduct. Dieselgeneratoren daarentegen stoten schadelijke verontreinigende stoffen uit, zoals stikstofoxiden, deeltjes en koolmonoxide.
Kunnen waterstof-aangedreven systemen worden gebruikt op afgelegen locaties?
Ja, zowel waterstofgeneratoren als brandstofcellen kunnen worden gebruikt op afgelegen of off-grid locaties. Echter, de locatie moet toegankelijk zijn voor waterstoffuels.
Welke factoren beïnvloeden de huurkosten van waterstofgeneratoren en brandstofcellen?
Huurprijzen variëren afhankelijk van de energieoutput, looptijdvereisten en locatie. Een 150 kVA waterstofverbrandingsgenerator kan bijvoorbeeld ongeveer €1.000 per week kosten. Een 200 kVA brandstofcel kan tot €3.500 per week kosten.
Wat is een belangrijke uitdaging die gepaard gaat met waterstofbrandstofcellen?
Waterstofbrandstofcellen vereisen waterstof van hoge kwaliteit en een constante belasting vanwege de gevoeligheid van de membranen in de cellen.
Hoe beïnvloedt de prijs van waterstofbrandstof de totale operationele kosten van waterstof-aangedreven systemen?
De kosten van waterstofbrandstof kunnen een aanzienlijke impact hebben op de operationele kosten. Deze variëren van 5 EUR tot 20 EUR per kilogram, afhankelijk van productiemethoden en locatie. Naarmate productietechnologieën zich ontwikkelen, wordt verwacht dat deze kosten zullen dalen.
Wanneer moeten waterstof-aangedreven systemen worden vermeden?
Waterstof-aangedreven systemen zijn mogelijk niet de beste oplossing wanneer goedkopere opties zoals een kleine netverbinding, zonnepanelen of een dieselgenerator die op HVO draait beschikbaar zijn. Dit is vooral te wijten aan de huidige hoge kosten van groene waterstof.
