Posljednjih godina, energija vodika se ponovo pojavila kao ključna tema u novom energetskom sektoru. Industrija vodika je eksplicitno navedena kao jedna od ključnih industrija u nastajanju za razvoj, uz sektore kao što su novi materijali i inovativni farmaceutski proizvodi. Izvještaji naglašavaju potrebu za aktivnim razvojem novih motora rasta, uključujući bioproizvodnju, komercijalnu avioindustriju i ekonomiju na malim visinama, dok se po prvi put eksplicitno daje prioritet ubrzanju razvoja industrije vodika. Ovo naglašava ogroman potencijal energije vodika.
Trenutno, proizvodnja vodika na bazi uglja dominira strukturom snabdijevanja, čineći 64%, a slijede industrijski vodik kao nusproizvod (21%), vodik na bazi prirodnog plina (14%) i druge metode (1%). Ovo otkriva da proizvodnja vodika na bazi fosilnih goriva drži apsolutnu dominaciju sa 99%, dok "zeleni vodik" na bazi elektrolize i druge metode ostaju marginalne. Shodno tome, trenutne stanice za punjenje vodika prvenstveno usvajaju sljedeći model proizvodnje-skladištenja-transporta: Petrohemijske kompanije u udaljenim područjima proizvode vodik iz fosilnih goriva, komprimiraju vodik niskog pritiska (obično ~1,5 MPa) na ~20 MPa pomoću kompresora i skladište ga u prikolicama s cijevima od 22 MPa. Vodik se zatim transportuje do stanica za punjenje, gdje se podvrgava sekundarnoj kompresiji na 45 MPa za vozila s gorivnim ćelijama. Ovaj prostorno fragmentirani model povećava troškove transporta, troškove opreme i utrošak vremena, a istovremeno ostaje ograničen proizvodnjom "sivog vodika" koji ovisi o fosilnim gorivima.
Nadalje, prema važećim propisima, vodik je klasificiran kao zapaljiva i eksplozivna opasna hemikalija. Kao rezultat toga, projekti proizvodnje vodika su pretežno koncentrirani u udaljenim hemijskim parkovima sa strogim sigurnosnim i ekološkim zahtjevima.
S napredovanjem tehnologije elektrolize, troškovi proizvodnje zelenog vodika postepeno se smanjuju. Istovremeno, politike zaštite okoliša poput "postizanja vrhunca ugljika i ugljične neutralnosti" pokreću zeleni vodik da postane ključni smjer za budući razvoj plinovite energije. Međunarodna agencija za energiju predviđa da će do 2030. godine tehnologije vodika s niskim udjelom ugljika, poput elektrolize, činiti 14% tržišta vodika, što će značajno utjecati na raspored stanica za punjenje gorivom. Proizvodnja zasnovana na elektrolizi, sa svojom jednostavnom i pristupačnom sirovinom, omogućava proizvodnju vodika izvan tradicionalnih hemijskih parkova. Direktna kompresija vodika proizvedenog na licu mjesta za punjenje vozila eliminira transport na velike udaljenosti i sekundarnu kompresiju, efektivno smanjujući ekonomske i vremenske troškove.
Kako bi se prilagodili glavnom lancu snabdijevanja vodikom na bazi fosilnih goriva, na tržištu trenutno dominiraju dvije vrste dijafragmalnih kompresora: 1) Jedinice za punjenje vodikom s ulaznim pritiskom od ~1,5 MPa i ispusnim pritiskom od 20-22 MPa; 2) Kompresori stanica za punjenje gorivom s ulaznim pritiskom od 5-20 MPa i ispusnim pritiskom od 45 MPa. Međutim, ovaj dvostepeni proces zahtijeva koordiniran rad obje jedinice. Štaviše, kada pritisak u cilindru za skladištenje vodika padne ispod 5 MPa, kompresori za punjenje gorivom postaju neoperativni, što rezultira niskom stopom iskorištenja vodika.
Nasuprot tome, integrirane stanice za proizvodnju i punjenje vodika pokazuju superiorniju efikasnost. U ovom modelu, vodik iz elektrolize može se direktno komprimirati sa ~1,5 MPa na 45 MPa korištenjem jednog dijafragmalnog kompresora, što značajno smanjuje troškove opreme i vremena. Niži prag ulaznog pritiska (1,5 MPa u odnosu na 5 MPa) također značajno poboljšava iskorištenje vodika.
Kako tehnologija elektrolize napreduje, očekuje se šira primjena integriranih vodikovih stanica, što će potaknuti tržišnu potražnju za dijafragmalnim kompresorima od 1,5 MPa do 45 MPa. Naša kompanija posjeduje sveobuhvatne mogućnosti dizajna i proizvodnje kako bi pružila prilagođena rješenja za ovaj scenario primjene. S rastućim udjelom proizvodnje zelenog vodika, predviđa se da će se integrirane stanice širiti, proširujući i izglede primjene dijafragmalnih kompresora i naš portfolio proizvoda, istovremeno pružajući inovativna rješenja za punjenje gorivom.
Ipak, i dalje postoje izazovi u razvoju integriranih vodikovih stanica i pripadajućih kompresora, uključujući visoke troškove elektrolize, klasifikaciju vodika kao opasnog hemijskog elementa i nepotpunu vodikovu infrastrukturu. Učinkovito rješavanje ovih problema bit će ključno za unapređenje integriranih vodoničnih energetskih sistema.
Vrijeme objave: 27. februar 2025.