Posljednjih godina, energija vodika ponovno se pojavila kao ključna tema u novom energetskom sektoru. Industrija vodika izričito je navedena kao jedna od ključnih industrija u nastajanju za razvoj, uz sektore poput novih materijala i inovativnih lijekova. Izvješća naglašavaju potrebu aktivnog njegovanja novih pokretača rasta, uključujući bioproizvodnju, komercijalnu zrakoplovnu industriju i gospodarstvo na malim visinama, dok se po prvi put izričito daje prioritet ubrzanju razvoja industrije vodika. To naglašava ogroman potencijal energije vodika.
Trenutno, proizvodnja vodika na bazi ugljena dominira strukturom opskrbe, čineći 64%, a slijede industrijski nusproizvod vodik (21%), vodik na bazi prirodnog plina (14%) i druge metode (1%). To otkriva da proizvodnja vodika na bazi fosilnih goriva drži apsolutnu dominaciju s 99%, dok "zeleni vodik" na bazi elektrolize i druge metode ostaju marginalne. Posljedično, trenutne stanice za punjenje vodikom prvenstveno usvajaju sljedeći model proizvodnje-skladištenja-transporta: Petrokemijske tvrtke u udaljenim područjima proizvode vodik iz fosilnih goriva, komprimiraju vodik niskog tlaka (obično ~1,5 MPa) na ~20 MPa pomoću kompresora i skladište ga u prikolicama s cijevima od 22 MPa. Vodik se zatim prevozi do stanica za punjenje, gdje se podvrgava sekundarnoj kompresiji na 45 MPa za vozila s gorivnim ćelijama. Ovaj prostorno fragmentirani model povećava troškove prijevoza, troškove opreme i potrošnju vremena, a istovremeno ostaje ograničen proizvodnjom "sivog vodika" ovisnom o fosilnim gorivima.
Nadalje, prema važećim propisima, vodik je klasificiran kao zapaljiva i eksplozivna opasna kemikalija. Kao rezultat toga, projekti proizvodnje vodika pretežno su koncentrirani u udaljenim kemijskim parkovima sa strogim sigurnosnim i ekološkim zahtjevima.
S napredovanjem tehnologije elektrolize, troškovi proizvodnje zelenog vodika postupno se smanjuju. Istovremeno, politike zaštite okoliša poput „postizanja vrhunca ugljika i ugljične neutralnosti“ potiču 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 benzinskih postaja. Proizvodnja temeljena na elektrolizi, sa svojom jednostavnom i dostupnom sirovinom, omogućuje proizvodnju vodika izvan tradicionalnih kemijskih parkova. Izravna kompresija vodika proizvedenog na licu mjesta za punjenje vozila eliminira prijevoz na velike udaljenosti i sekundarnu kompresiju, učinkovito smanjujući ekonomske i vremenske troškove.
Kako bi se prilagodili glavnom lancu opskrbe vodikom na bazi fosilnih goriva, na tržištu trenutno dominiraju dvije vrste dijafragmalnih kompresora: 1) Jedinice za punjenje vodikom s ulaznim tlakom od ~1,5 MPa i ispusnim tlakom od 20-22 MPa; 2) Kompresori stanica za punjenje gorivom s ulaznim tlakom od 5-20 MPa i ispusnim tlakom od 45 MPa. Međutim, ovaj dvostupanjski proces zahtijeva koordinirani rad obje jedinice. Štoviše, kada tlak u cilindru za pohranu 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 vrhunsku učinkovitost. U ovom modelu, vodik iz elektrolize može se izravno komprimirati s ~1,5 MPa na 45 MPa pomoću jednog dijafragmalnog kompresora, što značajno smanjuje troškove opreme i vremena. Niži prag ulaznog tlaka (1,5 MPa u odnosu na 5 MPa) također znatno 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 tvrtka posjeduje sveobuhvatne mogućnosti dizajna i proizvodnje kako bi pružila prilagođena rješenja za ovaj scenarij primjene. S rastućim udjelom proizvodnje zelenog vodika, predviđa se da će se integrirane stanice širiti, proširujući i mogućnosti primjene dijafragmalnih kompresora i naš portfelj proizvoda, a 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 opasnih kemikalija i nepotpunu vodikovu infrastrukturu. Učinkovito rješavanje ovih problema bit će ključno za napredak integriranih vodikovih energetskih sustava.
Vrijeme objave: 27. veljače 2025.