През последните години водородната енергия отново се очерта като критична тема в новия енергиен сектор. Водородната индустрия е изрично посочена като една от ключовите индустрии с гранични възможности за развитие, наред със сектори като новите материали и иновативните фармацевтични продукти. Докладите подчертават необходимостта от активно култивиране на нови двигатели на растеж, включително биопроизводство, търговска аерокосмическа индустрия и икономика на ниска надморска височина, като същевременно изрично се дава приоритет на ускоряването на развитието на водородната индустрия за първи път. Това подчертава огромния потенциал на водородната енергия.
В момента производството на водород на базата на въглища доминира в структурата на доставките, представлявайки 64%, следвано от водорода като страничен продукт от промишлеността (21%), водорода на базата на природен газ (14%) и други методи (1%). Това показва, че производството на водород на базата на изкопаеми горива има абсолютно господство с 99%, докато „зеленият водород“ на базата на електролиза и други методи остават маргинални. Следователно, настоящите станции за зареждане с водород възприемат предимно следния модел производство-съхранение-транспорт: Нефтохимическите компании в отдалечени райони произвеждат водород от изкопаеми горива, компресират водород с ниско налягане (обикновено ~1,5 MPa) до ~20 MPa с помощта на компресори и го съхраняват в тръбни ремаркета с налягане 22 MPa. След това водородът се транспортира до станциите за зареждане, където се подлага на вторично компресиране до 45 MPa за превозни средства с горивни клетки. Този пространствено фрагментиран модел увеличава транспортните разходи, разходите за оборудване и разхода на време, като същевременно остава ограничен от производството на „сив водород“, зависимо от изкопаемите горива.
Освен това, съгласно действащите разпоредби, водородът е класифициран като запалим и експлозивен опасен химикал. В резултат на това проектите за производство на водород са концентрирани предимно в отдалечени химически паркове със строги изисквания за безопасност и опазване на околната среда.
С напредването на технологията за електролиза, производствените разходи за зелен водород постепенно намаляват. Едновременно с това, екологични политики като „достигане на въглероден пик и въглеродна неутралност“ карат зеления водород да се превърне в ключова насока за бъдещото развитие на газовата енергия. Международната агенция по енергетика прогнозира, че до 2030 г. нисковъглеродните водородни технологии, като електролизата, ще представляват 14% от пазара на водород, което ще окаже значително влияние върху оформлението на станциите за зареждане с гориво. Производството, базирано на електролиза, с простата и достъпна суровина, позволява производството на водород отвъд традиционните химически паркове. Директното компресиране на произведения на място водород за зареждане с гориво на превозни средства елиминира транспортирането на дълги разстояния и вторичната компресия, като ефективно намалява икономическите и времевите разходи.
За да се адаптират към основната верига за доставки на водород, базиран на изкопаеми горива, на пазара в момента доминират два вида диафрагмени компресори: 1) Устройства за пълнене с водород с входящо налягане ~1,5 MPa и изходно налягане 20-22 MPa; 2) Компресорни станции за зареждане с входящо налягане 5-20 MPa и изходно налягане 45 MPa. Този двуетапен процес обаче изисква координирана работа и на двата агрегата. Освен това, когато налягането в бутилката за съхранение на водород падне под 5 MPa, компресорите за зареждане стават неработещи, което води до ниски коефициенти на използване на водорода.
За разлика от това, интегрираните станции за производство и зареждане с водород демонстрират превъзходна ефективност. В този модел водородът от електролиза може да бъде директно компресиран от ~1,5 MPa до 45 MPa, използвайки един диафрагмен компресор, което значително намалява разходите за оборудване и време. По-ниският праг на входящо налягане (1,5 MPa спрямо 5 MPa) също значително подобрява използването на водорода.
С напредването на технологията за електролиза се очаква интегрираните водородни станции да получат по-широко приложение, което ще стимулира пазарното търсене на диафрагмени компресори с налягане от 1,5 MPa до 45 MPa. Нашата компания притежава всеобхватни възможности за проектиране и производство, за да предостави персонализирани решения за този сценарий на приложение. С нарастващия дял на производството на зелен водород се очаква интегрираните станции да се разпространяват, разширявайки както перспективите за приложение на диафрагмените компресори, така и нашето продуктово портфолио, като същевременно предоставяйки иновативни решения за зареждане с гориво.
Въпреки това, продължават да съществуват предизвикателства при разработването на интегрирани водородни станции и свързаните с тях компресори, включително високите разходи за електролиза, класификацията на водорода като опасен химикал и непълната водородна инфраструктура. Ефективното справяне с тези проблеми ще бъде от решаващо значение за развитието на интегрираните водородни енергийни системи.
Време на публикуване: 27 февруари 2025 г.