Pastaraisiais metais vandenilio energija vėl iškilo kaip svarbi tema naujojo energetikos sektoriuje. Vandenilio pramonė buvo aiškiai įvardyta kaip viena iš pagrindinių besivystančių pramonės šakų, kurią reikia plėtoti, kartu su tokiais sektoriais kaip naujos medžiagos ir inovatyvūs farmacijos produktai. Ataskaitose pabrėžiamas poreikis aktyviai plėtoti naujus augimo variklius, įskaitant biogamybą, komercinę aviaciją ir mažo aukščio ekonomiką, kartu pirmą kartą aiškiai teikiant pirmenybę vandenilio pramonės plėtros spartinimui. Tai pabrėžia didžiulį vandenilio energijos potencialą.
Šiuo metu vandenilio gamyba iš anglies dominuoja tiekimo struktūroje – 64 %, po to seka vandenilis, gaunamas iš pramoninių šalutinių produktų (21 %), vandenilis, gaunamas iš gamtinių dujų (14 %) ir kiti metodai (1 %). Tai rodo, kad vandenilio gamyba iš iškastinio kuro užima absoliučią dominuojančią padėtį – 99 %, o elektrolizės pagrindu pagamintas „žaliasis vandenilis“ ir kiti metodai išlieka nedideli. Todėl dabartinės vandenilio degalinės daugiausia taiko tokį gamybos-saugojimo-transportavimo modelį: naftos chemijos įmonės atokiose vietovėse gamina vandenilį iš iškastinio kuro, kompresoriais suspaudžia žemo slėgio vandenilį (paprastai ~1,5 MPa) iki ~20 MPa ir laiko jį 22 MPa vamzdinėse priekabose. Tada vandenilis transportuojamas į degalines, kur jis antriniu būdu suspaudžiamas iki 45 MPa, kad būtų galima naudoti kuro elementų transporto priemonėse. Šis erdviškai suskaidytas modelis padidina transportavimo išlaidas, įrangos sąnaudas ir laiko sąnaudas, tuo pačiu metu jį riboja nuo iškastinio kuro priklausanti „pilkojo vandenilio“ gamyba.
Be to, pagal galiojančius reglamentus vandenilis priskiriamas prie degių ir sprogių pavojingų cheminių medžiagų. Todėl vandenilio gamybos projektai daugiausia sutelkti atokiuose chemijos parkuose, kuriuose taikomi griežti saugos ir aplinkosaugos reikalavimai.
Tobulėjant elektrolizės technologijai, žaliojo vandenilio gamybos sąnaudos palaipsniui mažėja. Tuo pat metu aplinkosaugos politika, tokia kaip „anglies dioksido išmetimo piko siekimas ir anglies dioksido neutralumas“, skatina žaliąjį vandenilį tapti svarbia būsimos dujinės energijos plėtros kryptimi. Tarptautinė energetikos agentūra prognozuoja, kad iki 2030 m. mažai anglies dioksido išskiriančios vandenilio technologijos, tokios kaip elektrolizė, sudarys 14 % vandenilio rinkos ir tai labai paveiks degalinių išdėstymą. Elektrolizės pagrindu pagaminta gamyba, naudojant paprastą ir prieinamą žaliavą, leidžia gaminti vandenilį už tradicinių chemijos parkų ribų. Tiesioginis vietoje pagaminto vandenilio suspaudimas transporto priemonių degalų papildymui pašalina tolimojo transportavimo ir antrinio suspaudimo poreikį, efektyviai sumažindamas ekonomines ir laiko sąnaudas.
Siekiant prisitaikyti prie pagrindinės iškastiniu kuru pagrįstos vandenilio tiekimo grandinės, rinkoje šiuo metu dominuoja dviejų tipų diafragminiai kompresoriai: 1) vandenilio pildymo agregatai, kurių įleidimo slėgis yra ~1,5 MPa, o išleidimo slėgis – 20–22 MPa; 2) degalinių kompresoriai, kurių įleidimo slėgis yra 5–20 MPa, o išleidimo slėgis – 45 MPa. Tačiau šiam dviejų etapų procesui reikalingas abiejų agregatų koordinuotas veikimas. Be to, kai vandenilio kaupimo cilindro slėgis nukrenta žemiau 5 MPa, pildymo kompresoriai tampa neveikiantys, todėl vandenilio panaudojimo rodikliai yra maži.
Tuo tarpu integruotos vandenilio gamybos ir papildymo stotys pasižymi didesniu efektyvumu. Šiame modelyje vandenilis, gaunamas elektrolizės būdu, gali būti tiesiogiai suspaustas nuo ~1,5 MPa iki 45 MPa naudojant vieną diafragminį kompresorių, o tai žymiai sumažina įrangos ir laiko sąnaudas. Žemesnė įsiurbimo slėgio riba (1,5 MPa, palyginti su 5 MPa) taip pat žymiai pagerina vandenilio panaudojimą.
Tobulėjant elektrolizės technologijoms, tikimasi, kad integruotos vandenilio degalinės įgis platesnį pritaikymą, o tai skatins 1,5 MPa–45 MPa diafragminių kompresorių paklausą rinkoje. Mūsų įmonė turi išsamius projektavimo ir gamybos pajėgumus, kad galėtų teikti individualius sprendimus šiam pritaikymo scenarijui. Didėjant žaliojo vandenilio gamybos daliai, prognozuojama, kad integruotos degalinės plėsis, išplėsdamos tiek diafragminių kompresorių taikymo galimybes, tiek mūsų produktų portfelį, kartu siūlydamos novatoriškus degalų papildymo sprendimus.
Nepaisant to, kuriant integruotas vandenilio stotis ir susijusius kompresorius, vis dar kyla iššūkių, įskaitant dideles elektrolizės sąnaudas, vandenilio pavojingų cheminių medžiagų klasifikaciją ir nepilną vandenilio infrastruktūrą. Veiksmingas šių problemų sprendimas bus labai svarbus siekiant tobulinti integruotas vandenilio energijos sistemas.
Įrašo laikas: 2025 m. vasario 27 d.