Pēdējos gados ūdeņraža enerģija atkal ir kļuvusi par kritisku tēmu jaunajā enerģijas nozarē. Ūdeņraža rūpniecība ir skaidri minēta kā viena no galvenajām jaunattīstības nozarēm attīstībai, līdzās tādām nozarēm kā jauni materiāli un inovatīva farmācija. Ziņojumos uzsvērta nepieciešamība aktīvi attīstīt jaunus izaugsmes dzinējspēkus, tostarp bioražošanu, komerciālo aviāciju un zema augstuma ekonomiku, vienlaikus pirmo reizi skaidri prioritāri izvirzot ūdeņraža nozares attīstības paātrināšanu. Tas uzsver ūdeņraža enerģijas milzīgo potenciālu.
Pašlaik piegādes struktūrā dominē ūdeņraža ražošana no oglēm, veidojot 64%, kam seko rūpnieciskais blakusprodukts ūdeņradis (21%), dabasgāzes ūdeņradis (14%) un citas metodes (1%). Tas liecina, ka ūdeņraža ražošana no fosilā kurināmā ieņem absolūtu dominējošo stāvokli ar 99%, savukārt uz elektrolīzi balstītais “zaļais ūdeņradis” un citas metodes joprojām ir marginālas. Līdz ar to pašreizējās ūdeņraža uzpildes stacijas galvenokārt izmanto šādu ražošanas-uzglabāšanas-transportēšanas modeli: naftas ķīmijas uzņēmumi attālos apgabalos ražo ūdeņradi no fosilā kurināmā, ar kompresoriem saspiež zemspiediena ūdeņradi (parasti ~1,5 MPa) līdz ~20 MPa un uzglabā to 22 MPa cauruļu piekabēs. Pēc tam ūdeņradis tiek transportēts uz uzpildes stacijām, kur tas tiek pakļauts sekundārai saspiešanai līdz 45 MPa degvielas elementu transportlīdzekļiem. Šis telpiski sadrumstalotais modelis palielina transporta izmaksas, iekārtu izdevumus un laika patēriņu, vienlaikus saglabājot ierobežojumus no fosilā kurināmā atkarīgās “pelēkā ūdeņraža” ražošanas jomā.
Turklāt saskaņā ar spēkā esošajiem noteikumiem ūdeņradis tiek klasificēts kā viegli uzliesmojoša un sprādzienbīstama ķīmiska viela. Tā rezultātā ūdeņraža ražošanas projekti galvenokārt ir koncentrēti attālos ķīmiskajos parkos ar stingrām drošības un vides prasībām.
Attīstoties elektrolīzes tehnoloģijai, zaļā ūdeņraža ražošanas izmaksas pakāpeniski samazinās. Vienlaikus tādi vides politikas virzieni kā “oglekļa emisiju maksimuma sasniegšana un oglekļa neitralitāte” veicina to, ka zaļais ūdeņradis kļūst par izšķirošu virzienu nākotnes gāzveida enerģijas attīstībā. Starptautiskā Enerģētikas aģentūra prognozē, ka līdz 2030. gadam zema oglekļa emisiju ūdeņraža tehnoloģijas, piemēram, elektrolīze, veidos 14% no ūdeņraža tirgus, būtiski ietekmējot degvielas uzpildes staciju izvietojumu. Uz elektrolīzes balstīta ražošana ar tās vienkāršajām un pieejamajām izejvielām ļauj ražot ūdeņradi ārpus tradicionālajiem ķīmiskajiem parkiem. Tieša uz vietas saražotā ūdeņraža saspiešana transportlīdzekļu uzpildei novērš nepieciešamību pēc tālsatiksmes transportēšanas un sekundārās saspiešanas, efektīvi samazinot ekonomiskās un laika izmaksas.
Lai pielāgotos galvenajai fosilā kurināmā ūdeņraža piegādes ķēdei, tirgū pašlaik dominē divu veidu diafragmas kompresori: 1) ūdeņraža uzpildes iekārtas ar ~1,5 MPa ieplūdes spiedienu un 20–22 MPa izplūdes spiedienu; 2) degvielas uzpildes staciju kompresori ar 5–20 MPa ieplūdes spiedienu un 45 MPa izplūdes spiedienu. Tomēr šim divpakāpju procesam ir nepieciešama abu iekārtu koordinēta darbība. Turklāt, kad spiediens ūdeņraža uzglabāšanas cilindrā nokrītas zem 5 MPa, uzpildes kompresori kļūst nedarbojošies, kā rezultātā samazinās ūdeņraža izmantošanas rādītāji.
Turpretī integrētās ūdeņraža ražošanas un uzpildes stacijas demonstrē izcilu efektivitāti. Šajā modelī ūdeņradi no elektrolīzes var tieši saspiest no ~1,5 MPa līdz 45 MPa, izmantojot vienu diafragmas kompresoru, ievērojami samazinot iekārtu un laika izmaksas. Zemāks ieplūdes spiediena slieksnis (1,5 MPa pret 5 MPa) arī ievērojami uzlabo ūdeņraža izmantošanu.
Attīstoties elektrolīzes tehnoloģijai, paredzams, ka integrētās ūdeņraža stacijas iegūs plašāku pielietojumu, veicinot tirgus pieprasījumu pēc 1,5 MPa līdz 45 MPa diafragmas kompresoriem. Mūsu uzņēmumam ir visaptverošas projektēšanas un ražošanas iespējas, lai nodrošinātu pielāgotus risinājumus šim pielietojuma scenārijam. Pieaugot zaļā ūdeņraža ražošanas īpatsvaram, paredzams, ka integrētās stacijas strauji pieaugs, paplašinot gan diafragmas kompresoru pielietojuma iespējas, gan mūsu produktu portfeli, vienlaikus nodrošinot inovatīvus uzpildes risinājumus.
Tomēr integrētu ūdeņraža staciju un saistīto kompresoru izstrādē joprojām pastāv problēmas, tostarp augstas elektrolīzes izmaksas, ūdeņraža bīstamo ķīmisko vielu klasifikācija un nepilnīga ūdeņraža infrastruktūra. Šo problēmu efektīva risināšana būs izšķiroša integrētu ūdeņraža enerģijas sistēmu attīstībai.
Publicēšanas laiks: 2025. gada 27. februāris