Fra defekt elektrolysestak til værdifuld viden om Power-to-X
Udfordring
PtX er stadig en umoden branche med begrænsede feltdata om elektrolysestakkes levetid og drift og vedligehold. Det er komplekst og potentielt dyrt at vurdere tilstand og fastlægge realistiske levetidsforventninger, men samtidig afgørende for langsigtede investeringsbeslutninger.
Løsning
I stedet for at se problemer med stakken som et spørgsmål om udskiftning, brugte Eurowind Energy anlægget til at lære. Sammen med Force Technology gennemførte de uvildig fejlanalyse og root cause analysis, hvor SEM/EDX hjalp til at dokumentere membranskader og nedbrydning.
Resultat
Samarbejdet gav klarhed om stakkens opførsel og forventede levetid. Det bidrog til bedre strategier for drift og vedligehold og styrkede dialogen med leverandører. Eurowind Energys anlæg giver PtX-knowhow, som former virksomhedens fremtidige PtX-strategi og tilgang til hybride energiparker.
Power-to-X-anlæg er afhængige af dyre stakke og begrænsede feltdata. For Eurowind blev en defekt elektrolysestak til værdifuld dokumentation, som styrkede drift, vedligehold og forebyggelse.
Eurowind Energy udvikler, bygger og driver vedvarende energianlæg og energiparker. Inden for Power-to-X befinder den danske virksomhed sig i en krævende virkelighed med komplekst udstyr til brintanlæg, begrænset modenhed i serviceleddet og komponenter af høj værdi, som er vanskelige at vurdere, før de tages i drift.
Da Eurowind i slutningen af 2023 købte et eksisterende brintanlæg nær virksomhedens hovedkontor, viste opstartsprocessen hurtigt, hvordan dyre elektrolysestakke kan skabe usikkerhed, risiko for nedetid og vanskelige overvejelser om udskiftning. Samarbejdet med Force Technology gav Eurowind et uvildigt dokumentationsgrundlag for beslutninger. Samtidig fik Force Technology en sjælden praktisk indsigt, som styrker metoder og knowhow inden for fejlanalyse i fremtidige PtX-cases.
Fandt udtjente stakke under opstarten
Eurowind oplevede problemer i en elektrolysestak, som er en samling af mange elektrolyseceller, der er presset sammen for at producere brint. Under opstarten sammen med producenten konstaterede Eurowind, at stakkene havde nået enden af deres levetid. Senere viste det sig, at en af stakkene var beskadiget.
“Da det er i elektrolysestakken, brinten produceres, er den jo en helt central del af ethvert brintanlæg. Det er også ofte den dyreste del og den mest sårbare,” forklarer Marco Hoekstra, Technical Operations Engineer hos Eurowind Energy.
Elektrolysestak fra Eurowind Energy
Når “bare udskift den” ikke er en mulighed
Det var ikke muligt bare at udskifte elektrolysestakken, fordi der ikke fandtes en direkte tilsvarende erstatning. Et nyere design ville kræve ændringer og integrationsarbejde, mens en stak fra en anden producent også ville gøre det nødvendigt at recertificere.
Reparation var heller ikke et gangbart alternativ. Reparation af stakke er usædvanligt på markedet, og et forsøg på at samle dele fra to defekte stakke til én blev ikke forfulgt yderligere.
I stedet fik den beskadigede stak værdi på en anden måde: som dokumentation, der kunne danne grundlag for fejlanalyse og læring.
PtX-netværk styrker læring i en ung PtX-sektor
Eurowind og Force Technology mødte første gang hinanden på en konference. Samarbejdet udviklede sig videre gennem et PtX-netværk for drift og vedligehold under DDV, Dansk Vedligeholdelsesforening. Thomas Møller Hansen, Integration Specialist hos Eurowind, forklarer: “Power-to-X er en forholdsvis umoden branche, så selv om vi er konkurrenter, hjælper vi også hinanden, så vi kan få anlæg op at køre hurtigere, end vi ville kunne hver for sig.”
Eurowind besluttede senere at involvere Force Technology i en uvildig fejlanalyse og root cause analysis af elektrolysestakken. Målet skiftede med andre ord fra reparation eller udskiftning til at lære af den defekte stak. Det kan nemlig styrke fremtidige beslutninger om drift og vedligehold og reducere risikoen for gentagne fejl.
Fejlanalyse med SEM kortlagde membranskader
Undersøgelsen begyndte med kontrolleret adgang til stakken og en struktureret plan for prøvetagning. Eurowind åbnede stakken i et værkstedsmiljø, og Force Technology bidrog til at dokumentere observationer, beslutte hvad der skulle udtages prøver af, og sikre korrekt håndtering af delene. Det var vigtigt, fordi komponenter i PEM-elektrolyseanlæg (protonudvekslingsmembran) er følsomme, og håndteringen i sig selv kan skabe artefakter.
I laboratoriet anvendte Force Technology fejlanalysemetoder til de tynde og følsomme lag inde i PEM-elektrolysecellen. SEM (scanning elektronmikroskopi) gjorde det muligt at inspicere strukturer på mikroskala. Sammen med EDX (energidispersiv røntgenspektroskopi) og overfladetopografi blev SEM brugt til at kortlægge membranskader og tilstødende grænseflader. Gennem hele arbejdet prioriterede teamet dokumentationens kvalitet: sporbare prøver, kontrolleret forberedelse og en tydelig sondring mellem bekræftede observationer og hypoteser.
3D-mikroskopi af den beskadigede membran
Tydeligere forventninger til drift og vedligehold og stærkere dialog med leverandører
I en teknologi på et tidligt udviklingstrin giver én defekt stak sjældent ét entydigt svar. Marco Hoekstra siger: “Vi har endnu ikke fået en konklusion, og når vi får den, er jeg ikke sikker på, at den vil være entydig.”
Alligevel gav samarbejdet værdi, da det hjalp Eurowind med at afklare, hvad virksomheden skal være opmærksom på, og hvordan man kan opbygge mere realistiske forventninger til elektrolysestakkes levetid.
Arbejdet understøtter også en stærkere dialog med leverandører og samarbejdspartnere. Eurowind peger på, at levetidsangivelser ofte bygger på laboratorietest i lille skala, mens operatører har brug for realistiske forventninger baseret på praktiske driftsforhold. Uvildig fejlanalyse og dokumentation fra drift hjælper operatører med at udfordre antagelser, fastlægge bedre acceptkriterier og prioritere forebyggelse og levetidsforlængelse frem for gentagne og dyre udskiftninger.
Fra specifik case til bredere PtX-kapabilitet
Casen viser, hvad der sker, når en umoden PtX-sektor betragter fejl som dokumentation frem for spild. Eurowind fik et klarere grundlag for beslutninger om driftssikkerhed, drift og vedligehold samt dialog med leverandører. Samtidig fik Force Technology en unik adgang til virkelige komponenter og mulighed for at styrke metoder og knowhow til undersøgelse af skrøbelige PEM-komponenter til elektrolyseanlæg.
Værdien rækker også ud over de to virksomheder. Force Technology hjælper nemlig andre med lignende udfordringer, hvilket over tid bidrager til at modne undersøgelsesmetoder på tværs af cases. Når udvalgte erfaringer deles i fortrolige fora – for eksempel PtX-netværket – kommer det hele branchen til gavn. Forventningerne bliver mere realistiske, det bliver lettere at forebygge, og risikoen for at begå de samme - dyre - fejl bliver mindre.
