UDFORDRINGER VED LAGRING AF BRINT VED PRIVATE HUSSTANDE

Transkript

1 UDFORDRINGER VED LAGRING AF BRINT VED PRIVATE HUSSTANDE Workshop om brintsikkerhed - vejen mod en fælles ramme 2. maj DTU Mødecenter, 2800 Kgs. Lyngby

2 HVOR FARLIGT ER GAS? Kendte gaslagringsformer Anvendelse, Lagring og energiindhold Gas indhold og specifikationer Lightergas Frembringelse af lid overalt I en bukselomme 63 Wh (5 g) Gas type: Butan C 4 H 10 Brændværdi: 12,5 kw/kg Vægtfylde*: 2,5 kg/m 3 Kogepunkt: ca. 0 C LEL/UEL: 1,6 8,4 % Flaskegas Høj energiforbrug her og nu På væske form i lavtrykscylindere Indendørs/udendørs 140 kwh (11 kg) Gas type: Propan C 3 H 8 Brændværdi: 12,75 kw/kg Vægtfylde*: 1,8 kg/m 3 Kogepunkt: - 42 C LEL/UEL: 2,1 9,8 % LNG Industri og skibsbunker På kyrogen væskeform 300 MWh 6500 MWh Gas type: LNG (ca. 90 % CH 4 ) Brændværdi: 15 kw/kg Vægtfylde*: 0,8 kg/m 3 Kogepunkt: C LEL/UEL: 4,5-17 Brint Industri, laboratorier På gasform i højtrykscylindere Indendørs/udendørs 30 kwh (50 l 200 bar) Gas type: Brint H 2 Brændværdi: 33 kw/kg Vægtfylde*: 0,09 kg/m 3 Kogepunkt: C LEL/UEL: 4 75 % *på gasform maj 2014 MovingEnergy develop your business 2

3 DU ER BRINT SPECIALIST! HVIS DU SKULLE LAGRE BRINT I PRIVATEN HVAD VILLE DU ACCEPTERE? På din grund I din carport I din fritidsbolig I din kælder I dit udhus I din garage I dit brygges I dit køkken I dine opholdsrum maj 2014 MovingEnergy develop your business 3

4 SIKKERHEDSSTYRELSEN SIK s opgaver er centreret om installationers sikkerhed Har det overordnede ansvar for gassikkerheden for alle typer af gasinstallationer og gasforbrugende udstyr. SIK har det overordnede ansvar for elektrisk sikkerhed, både i forbindelse med produktion, transmission, distribution og brug af elektricitet. SIK administrerer også autorisationer med hensyn til udførelse af el-, gas-, vvs- og kloakinstallationer. Dansk Gasteknisk Center varetager test og certificeringer samt CE mærkning af gasforbrugende apparater på baggrund af de regler som Sikkerhedsstyrelsen udstikker. Hvad angår gasinstallationer, herunder også hydrogen er der følgende nøgleafsnit i gasreglementet der har afgørende betydning for installation og opbygning af et μchp anlæg baseret på Hydrogen: Gasreglement A alle almindelige gasinstallationer under 100 mbar Gasreglement B-4 større gasfyrede anlæg over 135 kw inkl. forsyningstryk over 100 mbar Gasreglement C-12 bestemmelser om gaskvaliteter for brint maj 2014 MovingEnergy develop your business 4

5 BEREDSKABSSTYRELSEN BRS arbejder for at ulykker og katastrofer forebygges og afhjælpes. styrelsen løser en række operative opgaver og myndighedsopgaver på beredskabsområdet, herunder blandt andet brandforebyggelse. en vigtig del af brandforebyggelse er reglerne omkring brandfarlige oplag bekendtgørelse om tekniske forskrifter for gasser hvori blandt andet afstandskrav og krav til ansøgninger/tilladelser i forhold til oplagsstørrelsen er bekrevet. Vedrørende oplagsstørrelsen beskrives denne i termen GOE (Gasoplagsenhed) hydrogen under tryk, gælder at 10 liter komprimeret gas er det samme som 1 GOE. a) ved komprimeret gas er trykket ikke afgørende for definitionen af GOE b) 1 stk. normal størrelse højtrykscylinder (50 liter) svarer til 5 GOE fordråbet gas såsom Propan (LPG), gælder at 1 kg er det samme som 1 GOE Vejledning til tekniske forskrifter for gasser maj 2014 MovingEnergy develop your business 5

6 GÆLDENDE REGLER OMKRING GASOPLAG Kilde: BRS - Vejledning til tekniske forskrifter for gasser maj 2014 MovingEnergy develop your business 6

7 FREMTIDENS KRAFTVARMELØSNING BASERET PÅ BRINT μchp EC/FC Smart Grid Controls PEMEC Electrolyze Cell PEMFC Fuel Cell Power in Power power grid Power/H 2 Hydrogen out H 2 storage Hydrogen out Power/H 2 Water in Power own consumption Heat out Heat out Water out, drain Heat storage Hot water Central Heating Principe system drawing maj 2014 MovingEnergy develop your business 7

8 DE 3 TEST SCENARIER HYPROVIDE LT-PEM EC WP6 HYDROGEN STORAGE Scenarie 1 Scenarie 3 Scenarie 2 Scenarie 1, Fuldstændig integration Kombineret indendørs enhed hvor alle teknologier integreres herunder ensretter, vandbehandling, elektrolysator, hydrogenlager brændselscelle og vekselretter. Scenarie 2, Delvis integration - Kombineret enhed hvor alle teknologier integreres herunder ensretter, vandbehandling, elektrolysator, brændselscelle og vekselretter. Hydrogenlagret placeres udenfor og der etableres en 2-vejs 100 bar s rørforbindelse. Scenarie 3, Fuldstændig separation 2 enheder, en indendørs og en udendørs. Indendørs enhed indeholder brændselscelle og vekselretter. Udendørsenhed indeholder ensretter, vandbehandling og elektrolysator. De 2 enheder forbindes med en envejs 0,5 bars rørforbindelse maj 2014 MovingEnergy develop your business 8

9 FEED BACK - SIKKERHEDESSTYRELSEN Scenarie 1 Scenarie 3 Scenarie 2 1. Scenarie 1 og 2 kan umiddelbart ikke godkendes da der ikke er noget gasreglement der kan håndtere indendørs gasinstallationer over 16 bar 2. Sikkerhedsstyrelsen vil generelt ikke se positivt på indendørs installationer med højt brint tryk. Bagrunden for dette er sammenhængen mellem det høje tryk og brints store eksplosionsområde 3. Scenarie 3 ser fornuftigt ud dog skal opmærksomheden henledes på at såfremt, trykket ud af den kombinerede elektrolyse og lagerenhed, er over 100 mbar er der tale om en klasse 1 installation hvorfor installationen kategoriseres som værende en industri installation under gasreglement B Da der er tale om en installation til private boliger vil det være formålstjeneligt at holde trykket til boligen under 100 mbar herved sikres det at installationen kan kategoriseres som værende en husinstallation og hermed kan blive omfattet af Gasreglement A. maj 2014 MovingEnergy develop your business 9

10 FEED BACK - BEREDSKABSSTYRELSEN Scenarie 1 Scenarie 3 Scenarie 2 1. Et anlæg hvor elektrolyse, hydrogenoplag og brændselsceller kombineres i et lukket system, er iht. bilag 1 anvendelsesområde pkt stk. c ikke omfattet af bekendtgørelsen for teknisk forskrifter for gasser. 2. Dog under bilag 1 de generelle bestemmelser stk beskrevet at der kun må etableres virksomhed som fremstiller brandfarlige gasser såfremt virksomheden har opnået kommunalbestyrelsens tilladelse baseret på vilkår fastsat af Beredskabsstyrelsen 3. Af forebyggende karakter er det iht. Beredskabsloven 34 stk. 2 kommunalbestyrelsen der i øvrigt bestemmer hvordan bygninger, grundarealer og flydende konstruktioner indrettes og benyttes på en sådan måde, at risikoen for brandfare formindskes mest muligt, og at forsvarlige rednings- og slukningsmuligheder sikres bedst muligt. Bekendtgørelsen kan pt. ikke håndtere lokal produktion og oplag af brint ved private boliger maj 2014 MovingEnergy develop your business 10

11 UDESTÅENDE SPØRGSMÅL VEDR. BRINT Hvilken indflydelse har hydrogens fysiske egenskaber på sikkerheden? Eksempel: LEL/UEL = 4 75 % Hvordan påvirkes anviste sikkerhedsafstande som følge af hydrogenets store flygtighed men lave brændværdi i komprimeret tilstand? hydrogen er 14 gange lettere en atmosfærisk luft propan, som er meget detaljeret beskrevet, er 1,5 gange tungere end luft Såfremt hydrogen bliver produceret lokalt (hos den private forbruger), hvem er så den reelle gasleverandør - hermed ansvarlige for gasoplaget? Såfremt hydrogenoplaget kun skal fungere som et energilager i forbindelse med lokal anvendelse af hydrogen - der kommer ikke til at foregå ekstern opfyldning/aftapning - er der så tale om gasproduktion? Passer brint overhovedet ind i bekendtgørelsen om tekniske forskrifter for gasser? maj 2014 MovingEnergy develop your business 11

12 ANBEFALINGER 1. Der skal fokus på sikkerheden i relation til de enkelte gassers fysiske egenskaber 2. Der skal i brint og brændselscellebranchen skabes en fælles forståelsesramme for de sikkerhedsmæssige udfordringer som brints fysiske egenskaber giver 3. Bekendtgørelsen for tekniske gasser skal opdateres, revideres, gøres mere overskuelig [BK] 4. BK skal være opbygget under hensyntagen til de enkelte gassers fysiske egenskaber 5. De enkelte typer lagringsudstyr skal i BK behandles i relation til den lagrede gas fysiske egenskaber: Lavtrykstanke, Højtrykstanke, Lavtrykcylindere, Højtrykscylindere, kyrogentanke samt metalhydrid 6. Der bør ligeledes være en større opdeling mellem fordråbede gasser, gas på gasform samt kyrogene gasser 7. På baggrund af fakta skal der igangsættes en dialog omkring brintsikkerhed i forhold til det private marked 8. Lokale myndigheder skal uddannes bedre omkring håndtering af gas både i relation til ansøgninger og ved syn der er lige så mange tolkning på BK som der er kommuner maj 2014 MovingEnergy develop your business 12