Разбирање на станиците за полнење со водород: Сеопфатен водич

Водородното гориво стана прифатлива замена како што светот преминува на почисти извори на енергија. Оваа статија зборува за станиците за полнење со водород, предизвиците со кои се соочуваат и нивната веројатна употреба за транспорт.

Што е станица за полнење гориво со водород?

Горивните ќелии за електрични автомобили можат да добиваат водородно гориво од специфични места наречени станици за полнење со водород (HRS). Иако се направени за работа со водород, гас кој бара специфични безбедносни мерки на претпазливост и посебна машинерија, овие станици се естетски слични на обичните бензински пумпи.

Систем за производство или испорака на водород, резервоари за ладење и складирање и диспензери се трите главни делови на станицата за полнење со водород. Водородот може да се достави до објектот преку цевки или приколки со цевки, или може да се произведе на лице место со користење на реформирање на метан со пареа или електролиза за негово производство.

Клучни компоненти на станица за полнење водород:

l Опрема за производство или транспорт на водород до садови

l единици за компресија за зголемување на притисокот на резервоарите за водород кои складираат водород под екстремно висок притисок

l Диспензери со специјални FCEV млазници

l безбедносни функции како што се откривање на протекување и исклучување во итни случаи

Кој е најголемиот проблем со водородното гориво?

Опрема за производство или транспорт на водород до единици за компресија на садови за зголемување на притисокот на резервоарите за водород што складираат водород под екстремно висок притисокdдиспензери со специјални FCEV млазници за безбедност, како што се откривање на протекување и исклучување во итни случаи.Цената на производство и енергетската ефикасност се главните проблеми со кои се соочува водородното гориво. Денес, реформирањето на метан со пареа - кое користи природен гас и произведува емисии на јаглерод - се користи за производство на поголемиот дел од водородот. Иако „зелениот водород“ направен со електролиза со обновлива енергија е почист, цената е сепак многу повисока.

Ова се уште поважни предизвици: Транспорт и складирање: Бидејќи водородот поседува мала количина на енергија за својот волумен, тој може да се компактира или лади само при висок атмосферски притисок, што предизвикува сложеност и трошоци.

Подобрување на објектите: изградбата на голем број станици за полнење гориво бара многу ресурси.

Загуба на енергија: Поради загубите на енергија за време на производството, редукцијата и размената, горивните ќелии направени од водород имаат намалени перформанси „од бунар до тркало“ од електричните автомобили опремени со батерии.

И покрај овие тешкотии, владината поддршка и тековните истражувања го поттикнуваат технолошкиот развој што би можел да ја зголеми економската изводливост на водородот.

Дали водородното гориво е подобро од електричното?

Изборот помеѓу електрични автомобили на батерии (BEV) и автомобили напојувани од водородни горивни ќелии е тежок бидејќи, врз основа на проблемот со употребата, секој вид технологија нуди специфични предности.

Електричните автомобили со батерии се покорисни за секојдневен транспорт и употреба во градовите, додека автомобилите на водороден погон се добри за апликации кои бараат долги растојанија и брзо полнење гориво, како што се автобусите и камионите.

Колку станици за полнење водород има во светот?

Повеќе од 1.000 станици за полнење со водород беа во функција низ целиот свет до 2026 година, а голем раст ќе биде планиран во годините што следат. Постојат неколку специфични области каде штостаница за полнење со водородепреместен:

Со прекумерен фипет стотицистаници, Азија го презема пазарот, првенствено составен од земјите Јужна Кореја (повеќе од 100 станици) и Јапонија (повеќе од 160 станици). Кинапазаррапидно расте бидејќи владата има амбициозни цели.

Со речиси 100 станици, Германија е пред Европа, фалејќи се со околу двесте станици. До 2030 година, Европската Унија планира да го зголеми бројот на илјадници станици.

Повеќе од 80 станици имаат продажни места во Северна Америка, главно од Калифорнија, а уште неколку во Канада и североисточниот регион на Соединетите Американски Држави.

Со проекциите што сугерираат дека до 2030 година може да има повеќе од 5.000 станици низ целиот свет, државите насекаде донесоа политики дизајнирани да го поттикнат изградбата на водородни станици.

Зошто водородното гориво е подобро од бензинот?

Во споредба со традиционалните горива направени од нафта, водородното гориво има многу различни предности:

Нула загадување на воздухот: горивните ќелии напојувани со водород ги избегнуваат штетните емисии од издувните цевки кои го поттикнуваат загадувањето на воздухот и зголемувањето на температурите преку производство само на водена пареа како несакан ефект.

Побарувачка на зелена енергија: Циклус на чиста енергија може да се создаде со создавање водород со користење на природни извори како сончева светлина и енергија од ветер.

Енергетска безбедност: националното производство на водород од голем број извори ја намалува зависноста од странска нафта.

Повисока ефикасност: Во споредба со возилата напојувани со мотори што согоруваат бензин, возилата на горивни ќелии се приближно два до три пати поефикасни.

Тивко работење: Бидејќи водородните автомобили работат ефикасно, тие го намалуваат бучавото во градовите.

Зелените придобивки од водородот го прават привлечна опција за замена на горивото при преминот кон почист транспорт, но сепак се јавуваат проблеми со производството и транспортот.

Колку време е потребно за изградба на станица за полнење водород?

Временскиот рок за изградба на станица за полнење водород во голема мера зависи од голем број фактори, како што се димензиите на станицата, местото на работа, правилата за дозволи и дали водородот се обезбедува или се произведува на лице место.

За помалку станици со компоненти кои се префабрикувани и со намален дизајн, типичните распореди се во рок од шест и дванаесет месеци.

За поголеми и посложени станици со производствени капацитети на лице место, потребни се од 12 до 24 месеци.

Следните фактори се важни фактори што влијаат на времето на градење: избор на локација и планирање

Потребни одобренија и дозволи

Наоѓање и обезбедување опрема

Градење и поставување

Поставување и безбедносни проценки

Распоредувањето на водородни електрани сега е поефикасно благодарение на новите достигнувања во дизајните на модуларни станици кои имаат компресирани временски рамки за дизајн.

Колку електрична енергија е од 1 кг водород?

Перформансите на системот за горивни ќелии зависат од количината на електрична енергија што може да се генерира со користење на еден килограм водород. Во секојдневните апликации:

Еден килограм водород може да напојува типично возило на горивни ќелии околу 60-70 милји.

Еден килограм водород има речиси 33,6 kWh енергија.

Еден килограм водород може да генерира околу 15-20 kWh електрична енергија што е употреблива откако ќе се земе предвид сигурноста на горивните ќелии (обично 40-60%).

За да го ставиме ова во контекст, едно нормално американско домаќинство користи речиси триесет kWh електрична енергија дневно, што укажува дека, доколку се конвертира успешно, 2 кг водород би можеле да напојуваат цел дом за еден ден.

Ефикасност на конверзија на енергија:

Возилата напојувани со водородни горивни ќелии генерално имаат ефикасност од „достапно до тротоарот“ помеѓу 25–35%, додека електричните автомобили на батерии обично имаат перформанси од 70–90%. Губењето на енергијата при производството на водород, декомпресијата, транспортот и конверзијата на горивни ќелии се главните причини за оваа разлика.