Overheden pushen, investeringen groeien: de waterstofeconomie gloort aan de horizon. Maar bij het opschalen van de productie, zijn er nogal wat hordes. Een nieuwe installatie van Prodrive Technologies lost de problemen één voor éen op. ‘We gaan straks de echt grote projecten te bedienen met een productiecapaciteit meer dan 3 gigawatt per jaar.’
Expertise betekent bij Prodrive Technologies ook: zien waar de uitdagingen in de markt liggen.
‘Waterstof? Als je het daar in 2020 over had, dan kreeg je glazige blikken. Er was wereldwijd een geïnstalleerd vermogen van 250 megawatt. Dat is echt helemaal niets – met wind en zonne-energie groeien we inmiddels met meer dan 250 gigawatt per jaar. Maar als we kijken naar alle projecten die wereldwijd gepland zijn, dan gaan we met waterstof in 2030 naar een geïnstalleerd vermogen van 250, 300 gigawatt, een groei van factor 1000 in tien jaar.’ Aldus Wouter van Gennip, commercieel directeur van het power conversieprogramma bij Prodrive Technologies. Van Gennip: ‘Waterstof kun je gebruiken om groene energie op te slaan en vervolgens of later weer om te zetten naar groene energie. Echter, naar verwachting zal het eerst gebruikt worden om de uitstoot van CO2 van grootschalige industriële processen zoals kunstmestproductie, petrochemie en staalproductie drastisch te reduceren, en ook voor de productie van ‘zero emission fuel’ voor gebruik in de luchtvaart en maritiem transport.’ Dát is, zegt Pieter Janssen, CTO Prodrive Technologies, de reden waarom er vanuit overheden zo gepusht wordt om naar een waterstofeconomie te gaan, en waarom daarin enorm wordt geïnvesteerd. Janssen: ‘Om waterstof te maken, moet je elektronen gebruiken voor elektrolyse, het splitsen van water in waterstof en zuurstof, met gelijkstroom, DC. Een stroomnetwerk werkt met wisselstroom, AC. Dus elke elektron die je in dit proces stopt, moet door een converter.’
Dertig jaar ervaring
Dat converteren is een van de expertises van Prodrive Technologies dat met dertig jaar ervaring in mission-critical markten een enorme kennis heeft opgebouwd. Van Gennip: ‘We begonnen in 1993 met kennis van de TU op het gebied van power-elektronica en digitale aansturing, digitale controle. Die combinatie vind je nog steeds terug in alle toepassingen waarin Prodrive actief is. Inmiddels zijn we een Nederlands techbedrijf met 2400 medewerkers en, afgelopen jaar, een omzet van 500 miljoen euro.’ De hoofdvestiging zit in Son, op Science Park Eindhoven en er zijn ook vestigingen in de Verenigde Staten en in de Asia Pacific-regio. ‘We zijn sterk gegroeid met oplossingen in de high tech-industrie. Onder andere in de medische industrie en, de laatste jaren, ook in de mobiliteitsindustrie: denk aan laadoplossingen en converters die gebruikt worden in e-mobiliteit. Onze producten sluiten aan op de megatrends die we in de markt zien, enerzijds digitalisering, anderzijds energietransitie. Het zijn markten waarvoor we oplossingen bedenken die vaak onder de motorkap zitten van onze klanten.’ Door die niet directe zichtbaarheid, zegt Van Gennip, is Prodrive Technologies weliswaar minder prominent bekend, maar speelt het bedrijf een cruciale rol: ‘De producten die we leveren, moeten vaak wel mission critical zijn. En heel betrouwbaar. Werken ze niet dan staat er ergens een dure machine stil of is er een proces dat verstoord wordt wat weer een lawine aan andere problemen kan opleveren.’ Het karakteriseert het bedrijf en de oplossingen, benadrukt Van Gennip: ‘We doen zowel ontwikkeling als productie als de lifecycle, alles via onze grote vestiging Dus wij hebben hier een grote vestiging in bij Eindhoven. Daar zitten onze ingenieurs, daar is onze productieafdeling. Van daaruit leveren we aan onze klanten en ook de service van de producten die we leveren houden we in eigen hand.’
Uitdagingen
Expertise betekent bij Prodrive Technologies: zien waar de uitdagingen in de markt liggen. Janssen: ‘Bij het opschalen van waterstofprojecten van megawattschaal naar gigawattschaal voorzien wij daarbij meerdere hordes die genomen moeten worden op het gebied van vermogenselektronica.’ Van Gennip: ‘Denk aan netverstoring. Een converter op multigigawattschaal kan in potentie het stroomnetwerk platleggen door bijvoorbeeld frequentieverstoring of ruis (THD). Tweede probleem: er zijn nog geen standaarden voor elektrolyse, elk bedrijf bouwt zijn installatie met een andere schaal en een andere spanning. Maar wil je future proof zijn, dan moet je er zeker van kunnen zijn dat je over acht jaar, als je je stacks vervangt, niet ook je vermogenselektronica moet vervangen.’ Janssen: ‘Dan kun je net zo goed een heel nieuwe fabriek bouwen. De impact op je investering is enorm en men is zich daarvan nog te weinig bewust.’ Obstakels zijn er ook met de transformatoren. Van Gennip: ‘Met de huidige converters zijn zeer complexe custom transformatoren nodig met een levertijd van vele jaren.’ Misschien wel het belangrijkste probleem, nog naast de footprint (transport, installatie en grondkosten), is de efficiëntie van de conversie.
Eén voor één opgelost
Janssen: ‘We hebben met Prodrive Technologies een installatie ontwikkeld die al deze problemen één voor één oplost, een schaalbare gestandaardiseerde bulk rectifier waarin we, als eerste in de industrie, SiC-technologie toepassen.’ Dat betekent: opschalen naar GW+ schaalgrootte zonder netverstoring. Geen complexe custom transformatoren meer, maar een standaardtransformator zoals die in elke woonwijk staat (met korte levertijd). Een lagere footprint. En vooral: een efficiëntere conversie die 2-3 minder verlies geeft dan met oudere technologie. Janssen: ‘We zitten in de prototypefase en gaan uitgebreid testen bij klanten om straks de echt grote projecten te bedienen met een productiecapaciteit meer dan 3 gigawatt per jaar.’
