High Hydrogen Gas Turbine Combustor High Pressure Test (Pilot)

Dit project ontwikkelt een gas turbine die flexibel kan opereren op 0-100% waterstof met lage emissies, ter ondersteuning van de energietransitie naar groene waterstof en duurzame energieopslag.

Subsidie
€ 745.860
2021

Projectdetails

Aanleiding

Flexibility is key to supporting future energy generation. The growth in renewable solar and wind energy has emphasized the need for flexibility.

Flexibility is required to reliably balance the load on the energy grid with the ability to rapidly adjust output while using cost-effective fuels that also minimize carbon output. Gas turbines with a retrofit for hydrogen operation offer a low carbon solution to support the stability of the energy grid.

This pilot project provides the key step for a solution that captures the needs for energy storage, in the form of hydrogen, and flexible power generation. Making use of the existing installed gas turbine base with a modest retrofit provides a compelling and cost-effective solution.

Currently, there is a pilot gas turbine from a competitor developed for firing 100% H2 as the fuel, with no control of NOx emission. The aim of this pilot project is to develop a gas turbine combustion system to run on 0~100% hydrogen with Dry Low Emission (DLE) to maintain low NOx and CO (when natural gas is in the fuel mixture) emissions at the same time.

Doelstelling

The major objective of this pilot project (as phase 2 of the whole development plan) is to validate the low emission gas turbine combustor design. This design targets the full retrofit MS5 engine operations in the future, for fuel flexible operation from 100% Natural Gas to 100% Hydrogen and any mixture thereof at low emissions levels.

Combustion rig tests (including an intermediate high-pressure rig test) will be executed to validate the design. The pilot project is one key step to enable the gas turbines in the industry (either existing gas turbines via retrofit or newly installed gas turbines) to use green hydrogen (production of hydrogen from renewable energy by means of electrolysis) with all possible H2 proportions in the fuel while fulfilling the environmental emission requirements.

Thus, this pilot project will promote the utilization of green hydrogen as the means for the large-scale storage and conversion from green electricity (solar and wind) to other energy carriers and/or products.

Korte omschrijving

The engine proven FlameSheet™ combustion system will be the basis for the pilot project development to achieve extended capability to operate flexibly from 100% natural gas to 100% hydrogen.

A major challenge is the further development of robust hydrogen air premixing to ensure stable engine operation. Advanced analytical models will be used to benchmark previous high hydrogen operation on the FlameSheet™.

These analytical tools will then be used to further optimize the FlameSheet™ design to ensure stable 100% hydrogen operation. Test hardware will be designed, manufactured, and operated at high pressure test conditions to validate the atmospheric test results, analytical predictions, and validate the 100% hydrogen capability of FlameSheet™, while meeting the objectives described above.

Resultaat

The result of the project will be a proven high hydrogen retrofit applicable to the majority of industrial gas turbines and a proven engine and support systems capable of zero carbon emissions.

The technology developed will feed the next phase of Fr5 gas turbine demonstration and bigger (>50MW gas turbine) units commercial engine demonstration. Lessons learned during this project will be applied to the subsequent development and demonstration of FlameSheet™ technology.

Financiële details & Tijdlijn

Financiële details

Subsidiebedrag€ 745.860

Tijdlijn

Startdatum7-1-2021
Einddatum6-1-2023
Subsidiejaar2021

Partners & Locaties

Projectpartners

  • Dow Benelux B.V.
  • GETEC PARK.EMMEN
  • Nobian Industrial Chemicals B.V.
  • Opra Turbines International B.V.
  • Technische Universiteit Delft
  • Thomassen Energy B.V.penvoerder
  • TU Eindhoven
  • Vattenfall Power Generation Netherlands B.V.

Land(en)

Netherlands

Vergelijkbare projecten binnen DEI+

Demonstratie...

Waterstof brander met elektrische luchtvoorverwarming voor proces fornuizen

Dit project past een LSV® brander aan voor gebruik met 100% waterstof en elektrische luchtvoorverwarming, gericht op lage NOx-emissies en optimale warmteverdeling in industriële processen.

€ 32.648
Demonstratie...

Power to Clean Gas

Het project ontwikkelt een kosteneffectief elektrolyser-systeem voor waterstofproductie uit overtollige groene stroom, gericht op de power-to-gas-markt met een prototype van 50kW.

€ 301.749
Demonstratie...

Pilot oxyfuel verbranding voor branders van process fornuizen oor afvang van CO2

Dit project ontwikkelt een veilige oxyfuel brander voor industriële processen met 100% zuurstof en verbrandingsgasrecycling, gericht op CO2-reductie en verbeterde warmteverdeling.

€ 216.800
Demonstratie...

SinneWetterstof

Het SinneWetterstof project ontwikkelt en test een innovatief power2gas-systeem dat netcongestie aanpakt door externe factoren te integreren, met als doel grootschalige uitrol en CO2-reductie.

€ 886.468
Demonstratie...

Pilot met waterstof-ready gas-aangedreven warmtepompen voor binnenplaatsing

Cooll test 8 H2-ready warmtepompen in corporatiewoningen om gasbesparing en CO2-reductie aan te tonen, terwijl de ontwikkeling van een waterstofaandrijving wordt voorbereid voor opschaling.

€ 880.825

Vergelijkbare projecten uit andere regelingen

Missiegedrev...

Plasma Chemie voor CO2 vrije productie van waterstof en etheen uit methaan

Het project richt zich op de ontwikkeling van een CO2-vrije plasmatechnologie voor de productie van waterstof en etheen uit methaan, met als doel de CO2-emissies van OCI Nitrogen te reduceren.

€ 3.740.938
ERC Starting...

Control of Hydrogen and Enriched-hydrogen Reacting flows with Water injection and Intensive Strain for ultra-low Emissions

This research aims to stabilize hydrogen flames with ultra-low NOx emissions through intensive strain and water injection, enhancing clean energy generation and addressing global warming.

€ 1.499.958
Mkb-innovati...

Haalbaarheid dynamisch verbrandingsmodel voor waterstof

Het project onderzoekt de haalbaarheid van een turbulent verbrandingsmodel voor waterstof/aardgas-mengsels om ultra-lage NOx-emissies te realiseren en de verbrandingseigenschappen te simuleren.

€ 20.000
ERC Synergy ...

Hydrogen under pressure

HYROPE aims to advance zero-carbon gas turbine technology by studying hydrogen-based fuel combustion under high pressure, enhancing fuel flexibility and efficiency for power and aviation.

€ 12.744.754
Mkb-innovati...

Industriële hybride en low-NOx waterstofbrander

Het project ontwikkelt een hybride waterstofbrander voor industriële toepassingen, gericht op emissiereductie en flexibiliteit in brandstofgebruik, met als doel duurzame energievoorziening te bevorderen.

€ 125.163