Станция заправки водородом

Типы водородных заправочных станций

Водородная заправочная станция - это специализированное сооружение, которое обеспечивает водородным газом в качестве топлива для водородных транспортных средств. Ее часто сравнивают с обычной бензоколонкой, где клиент подъезжает, заправляется и оплачивает. Однако система заправки водородом довольно сложна и отличается от работы бензозаправочных станций.

В целом, существует два основных типа водородных заправочных станций: автономная самодостаточная станция и станция, подключенная к местному нефтеперерабатывающему заводу или газотранспортной сети.

• Автономная станция по производству и раздаче водорода

  Этот тип водородной заправочной станции можно рассматривать как полную заправочную станцию. Она может производить водород на месте с использованием электролиза или реформинга природного газа с технологией улавливания углерода. Затем водород хранится и раздается транспортным средствам на станции. Такие станции обычно расположены в отдаленных районах или пригородах, где нет доступа к стабильным сетям поставок газа с нефтеперерабатывающих заводов. Автономные водородные станции могут иметь различную производительность, чтобы удовлетворить различные потребности. В то время как некоторые станции могут обеспечить водород для множества автомобилей, другие предназначены для небольшого количества транспортных средств. Как правило, такие станции могут поставлять различные объемы водорода для легковых, среднетоннажных и грузовых автомобилей.

• Водородная заправочная станция на базе нефтеперерабатывающего завода или газотранспортной сети

  Станции, подключенные к местному нефтеперерабатывающему заводу или газотранспортной сети, зависят от наличия водорода с близлежащего объекта, например, нефтеперерабатывающего завода. На станции водород извлекается из природного газа с помощью паровой конверсии метана. Затем водород сжимается и становится доступным для транспортных средств. В районах, расположенных недалеко от нефтеперерабатывающего завода, такие станции могут поставлять большое количество водорода, поскольку природный газ является доступным топливом. Однако экологические преимущества станции, подключенной к нефтеперерабатывающему заводу, зависят от того, сколько углерода улавливается и хранится на объектах. Если улавливается большое количество углерода, то водородные станции рядом с нефтеперерабатывающими заводами можно считать экологически чистыми. Нефтеперерабатывающие заводы, непосредственно подключенные к водородной заправочной станции, могут иметь потенциал для улавливания углерода, что делает водород чище, чем на станциях, где это не практикуется.

Технические характеристики и обслуживание

• Тип производства водорода:

  Его следует производить с использованием паровой конверсии природного газа, газификации биомассы, газификации угля, газовой ферментации и других методов. Необходимо поддерживать оборудование в хорошем состоянии из-за длительной эксплуатации. Привыкните к наблюдению за различными установками по производству водорода, убедитесь, что сооружения хорошо вентилируются. Избегайте прямого воздействия солнца, дождя или других погодных условий, которые могут повредить твердотельные элементы питания. Кроме того, обратите внимание, что напряжение источника питания не должно быть ниже требуемого значения, а также не должно превышать возможности преобразователя.

• Станция электролитического производства водорода:

  Станция по производству водорода должна работать с помощью электролиза воды. Этот процесс требует источника питания, который может варьироваться в зависимости от местоположения. Регулярно проверяйте проводимость и температуру, чтобы обеспечить правильную работу всей системы. Проводите профилактическое обслуживание ключевых компонентов, заменяя только то, что необходимо, что может быть экономически и экологически выгодным, но более надежно закрепленным.

• Топливная водородная станция:

  Используйте возобновляемый ресурс, такой как солнечный свет, или традиционный, такой как природный газ, для обеспечения питания реформера, который будет преобразовывать топливное местоположение в водород. Регулярно проверяйте температуру и проводимость электролитов, чтобы обеспечить правильную работу всей системы. Более надежно закрепленный, реформер должен принимать природный газ или топливный газ в качестве входного материала; солнечный свет должен быть другим вариантом. Надежно закрепленная работа реформера важна для процесса производства водорода, поэтому убедитесь, что соединения зафиксированы винтами, и заменяйте по мере необходимости.

• Водородные заправочные насосы:

  Водородный заправочный насос или компрессор - это первый компонент, который непосредственно обслуживает водородные транспортные средства. Правильное и регулярное техническое обслуживание имеет решающее значение для обеспечения своевременной и правильной подачи водорода. Заправочные станции должны иметь системы снижения давления, теплообменники и емкости с утечкой газа для быстрого и правильного реагирования. Эти системы важны для заправки водородных транспортных средств, поэтому за ними необходимо ухаживать и обращаться с ними надлежащим образом. Утечку или другие опасности ни в коем случае нельзя игнорировать.

• Емкости под давлением:

  Эти емкости хранят газ. Таким образом, их внешнюю и внутреннюю поверхность необходимо регулярно осматривать, чтобы своевременно обнаружить трещины, коррозию и другие дефекты, которые могут представлять опасность в течение срока службы. Убедитесь, что на них нет больших участков коррозии; для выявления мелкоуглублений следует использовать современные средства, чтобы избежать утечки или других опасностей. Также следует периодически проверять и заменять твердотельный водородный материал, чтобы обеспечить чистоту подачи водорода.

Сценарии

Водородные заправочные станции играют значительную роль в различных секторах и областях применения, предоставляя услуги по заправке водородом для различных видов транспорта и способствуя использованию водородной энергии в различных отраслях промышленности.

• Транспортный сектор: Водородные заправочные станции в первую очередь используются в транспортном секторе. Они предоставляют услуги по заправке водородом для таких транспортных средств, как легковые автомобили с водородным топливным элементом, автобусы и грузовики. Эти транспортные средства на водородном топливе могут быть быстро и удобно заправлены на водородных заправочных станциях, что способствует экологически чистому транспорту с нулевым выбросом.
• Общественный транспорт: Водородные заправочные станции также могут быть неотъемлемой частью систем общественного транспорта. В некоторых городах используются автобусы с водородным топливным элементом, которые могут заправляться на водородных заправочных станциях. Кроме того, водород можно использовать в качестве источника энергии для заправки пассажирских судов.
• Морская промышленность: Водородные заправочные станции имеют большой потенциал в морской промышленности. Они могут предоставлять услуги по заправке судов и суден с водородным топливным элементом, тем самым способствуя использованию водородной энергии в морском транспорте и снижению морского загрязнения.
• Аэрокосмическая промышленность: В аэрокосмической промышленности водородные заправочные станции могут использоваться для поддержки таких космических аппаратов, как ракеты и космические челноки. Эти транспортные средства на водородном топливе могут потребовать водородных заправочных станций для предстартовой заправки или регулярного технического обслуживания.
• Логистика и складские помещения: Водородные заправочные станции могут использоваться в логистических и складских отраслях для обеспечения услуг по заправке такого оборудования, как погрузчики с водородным топливным элементом. Эти погрузчики можно быстро заправлять на водородных заправочных станциях, что повышает эффективность работы и экологичность в логистике и складских помещениях.
• Строительная индустрия: Водородные заправочные станции могут обслуживать строительную индустрию, предоставляя услуги по заправке строительной техники, такой как экскаваторы и погрузчики с водородным топливным элементом. Такое оборудование может использовать водород в качестве источника энергии через заправочные станции, сокращая выбросы и воздействие на окружающую среду при строительных работах.
• Энергетическая промышленность: Водород может быть значительным источником энергии в энергетической промышленности через заправочные станции. Водород может использоваться для производства электроэнергии с помощью сжигания или с помощью технологии топливных элементов, что способствует диверсификации способов производства электроэнергии и снижению зависимости от ископаемого топлива.
• Научные исследования и разработки: Водородные заправочные станции играют жизненно важную роль в области научных исследований и разработок. Их можно использовать для проведения экспериментальных исследований водородной энергии, заправки водородом устройств для преобразования и использования энергии, а также для стимулирования прогресса и инноваций в области водородной энергетики.

Как выбрать водородную заправочную станцию

Водородные станции, как правило, делятся на две основные категории: централизованные и распределенные заправки. Таким образом, покупатели могут выбирать тип водородной заправочной станции в зависимости от своих потребностей.

• Централизованные водородные станции

  Централизованные водородные станции производят большие объемы водорода в одном месте, а затем распределяют его по различным районам. Эти главные центры отвечают за обеспечение водородом в качестве топлива для нескольких спутниковых заправочных станций. Как правило, предприятия по производству и поставке водорода расположены рядом с нефтеперерабатывающими заводами или промышленными зонами с высоким потреблением. Покупателям, желающим открыть несколько спутниковых заправочных станций в определенном месте, следует рассмотреть централизованные водородные заправочные станции.

• Распределенные водородные станции

  По сравнению с централизованными заправочными станциями, распределенные заправочные станции производят водород на местном уровне. Они полагаются на источники производства на месте, такие как электролиз воды, паровой конверсии метана или газификации биомассы. Кроме того, распределенные заправочные станции могут быть выгодны для районов, расположенных далеко от централизованных предприятий по производству водорода, или для мест с высоким местным спросом на водород. Они также могут создавать более децентрализованную и устойчивую сеть поставок водорода. Покупателям, желающим обеспечить водородным топливом сельские или отдаленные районы, следует рассмотреть распределенные заправочные станции.

При выборе водородной станции покупателям также следует учитывать ряд других факторов, таких как местоположение и обслуживаемое население. Необходимо убедиться, что станция удобно расположена и доступна для целевого населения. Кроме того, оцените предполагаемую пропускную способность клиентов и состав транспортных средств. Также важно адаптировать мощность и технические характеристики станции к ожидаемому трафику клиентов и разнообразию водородных транспортных средств. Кроме того, покупатели должны учитывать бюджет инвестиций и модель затрат. В целом, типы станций и их размеры определяют потребности в финансировании и эксплуатационные расходы. Покупателям также следует учитывать возможность расширения станции для удовлетворения будущего спроса на водородное топливо. Выбирайте станцию с потенциалом для расширения, чтобы обеспечить возможность ее модернизации или расширения по мере необходимости в будущем. Наконец, необходимо учитывать технические требования покупателей, такие как подключение трубопроводов, интерфейсы оборудования и т. д. Убедитесь, что станция соответствует необходимым техническим требованиям для бесперебойной интеграции и эксплуатации.

Вопросы и ответы о водородных заправочных станциях

Q1: Какое количество водородных станций сейчас работает в мире?

A1: По состоянию на ноябрь 2023 года в мире работает около 706 водородных станций, причем около 77% из них расположены в Азии.

Q2: Каково будущее водородных станций?

A2: Ожидается, что рынок водородных станций будет демонстрировать заметный рост в ближайшие годы. Рост связан с увеличением инвестиционной поддержки со стороны государственных органов и частных компаний, а также с растущим спросом на топливо с нулевым выбросом в различных промышленных секторах. Кроме того, такие регионы, как Северная Америка и Европа, должны стать свидетелями значительного роста рынка водородных станций в связи с растущим переходом на альтернативные виды топлива в условиях строгих правил, направленных на сокращение выбросов углерода.

Q3: Какие трудности существуют на рынке водородных станций?

A3: Рынок водородных станций сталкивается с рядом проблем. Затраты на создание и техническое обслуживание остаются высокими, что ограничивает количество станций, которые могут быть созданы. Кроме того, экономическая целесообразность водородных станций часто ставится под сомнение, особенно по сравнению с альтернативными топливными инфраструктурами, такими как сети зарядных станций для электромобилей. Кроме того, отсутствие технических стандартов в разных странах затрудняет разработку технологий водородных станций, которые могли бы быть широко распространены. Риски, связанные с воспламеняемостью водородного топлива и возможными утечками при хранении и транспортировке, также представляют собой трудности для рынка.