V zadnjih letih se je vodikova energija ponovno pojavila kot ključna tema v novem energetskem sektorju. Vodikova industrija je bila izrecno navedena kot ena ključnih panog v razvoju, skupaj s sektorji, kot so novi materiali in inovativna farmacevtska industrija. Poročila poudarjajo potrebo po aktivnem gojenju novih gonilnih sil rasti, vključno z bioproizvodnjo, komercialnim letalstvom in gospodarstvom na nizkih nadmorskih višinah, hkrati pa prvič izrecno dajejo prednost pospeševanju razvoja vodikove industrije. To poudarja ogromen potencial vodikove energije.
Trenutno v strukturi dobave prevladuje proizvodnja vodika na osnovi premoga, ki predstavlja 64 %, sledijo ji industrijski stranski proizvod vodik (21 %), vodik na osnovi zemeljskega plina (14 %) in druge metode (1 %). To kaže, da ima proizvodnja vodika na osnovi fosilnih goriv absolutno prevlado z 99 %, medtem ko "zeleni vodik" na osnovi elektrolize in druge metode ostajajo marginalne. Posledično trenutne bencinske črpalke za vodik v glavnem uporabljajo naslednji model proizvodnje-skladišča-transporta: petrokemična podjetja na oddaljenih območjih proizvajajo vodik iz fosilnih goriv, s kompresorji stisnejo vodik pod nizkim tlakom (običajno ~1,5 MPa) na ~20 MPa in ga shranijo v cevnih prikolicah s tlakom 22 MPa. Vodik se nato prepelje do bencinskih črpalk, kjer se sekundarno stisne na 45 MPa za vozila na gorivne celice. Ta prostorsko razdrobljen model povečuje stroške prevoza, stroške opreme in porabo časa, hkrati pa ostaja omejen s proizvodnjo "sivega vodika", ki je odvisen od fosilnih goriv.
Poleg tega je vodik v skladu z veljavnimi predpisi razvrščen kot vnetljiva in eksplozivna nevarna kemikalija. Posledično so projekti proizvodnje vodika pretežno skoncentrirani v oddaljenih kemičnih parkih s strogimi varnostnimi in okoljskimi zahtevami.
Z napredkom tehnologije elektrolize se proizvodni stroški zelenega vodika postopoma zmanjšujejo. Hkrati okoljske politike, kot sta »doseganje vrhov ogljika in ogljična nevtralnost«, spodbujajo zeleni vodik k temu, da postane ključna smer za prihodnji razvoj plinske energije. Mednarodna agencija za energijo napoveduje, da bodo do leta 2030 tehnologije z nizkoogljičnim vodikom, kot je elektroliza, predstavljale 14 % trga vodika, kar bo pomembno vplivalo na postavitev bencinskih črpalk. Proizvodnja na osnovi elektrolize s svojo preprosto in dostopno surovino omogoča proizvodnjo vodika, ki presega tradicionalne kemične parke. Neposredno stiskanje vodika, proizvedenega na kraju samem, za polnjenje vozil z gorivom odpravlja prevoz na dolge razdalje in sekundarno stiskanje, kar učinkovito zmanjšuje ekonomske in časovne stroške.
Za prilagoditev glavni dobavni verigi vodika na osnovi fosilnih goriv trenutno na trgu prevladujeta dve vrsti membranskih kompresorjev: 1) enote za polnjenje vodika z vhodnim tlakom ~1,5 MPa in izhodnim tlakom 20–22 MPa; 2) kompresorji za polnilnice z vhodnim tlakom 5–20 MPa in izhodnim tlakom 45 MPa. Vendar pa ta dvostopenjski postopek zahteva usklajeno delovanje obeh enot. Poleg tega, ko tlak v jeklenkah za shranjevanje vodika pade pod 5 MPa, kompresorji za polnjenje postanejo neuporabni, kar povzroči nizko stopnjo izkoriščenosti vodika.
V nasprotju s tem pa integrirane postaje za proizvodnjo in polnjenje vodika kažejo vrhunsko učinkovitost. V tem modelu je mogoče vodik iz elektrolize neposredno stisniti s ~1,5 MPa na 45 MPa z uporabo enega samega membranskega kompresorja, kar znatno zmanjša stroške opreme in časa. Nižji prag vhodnega tlaka (1,5 MPa v primerjavi s 5 MPa) prav tako bistveno izboljša izkoriščenost vodika.
Z napredkom tehnologije elektrolize se pričakuje širša uporaba integriranih vodikovih postaj, kar bo spodbudilo povpraševanje na trgu po membranskih kompresorjih s tlakom od 1,5 MPa do 45 MPa. Naše podjetje ima celovite zmogljivosti za načrtovanje in proizvodnjo, s katerimi lahko zagotovi prilagojene rešitve za ta scenarij uporabe. Z naraščajočim deležem proizvodnje zelenega vodika se predvideva, da se bodo integrirane postaje razširile, kar bo razširilo tako možnosti uporabe membranskih kompresorjev kot tudi našo ponudbo izdelkov, hkrati pa bo zagotavljalo inovativne rešitve za polnjenje z gorivom.
Kljub temu še vedno obstajajo izzivi pri razvoju integriranih vodikovih postaj in pripadajočih kompresorjev, vključno z visokimi stroški elektrolize, razvrstitvijo vodika kot nevarnih kemikalij in nepopolno vodikovo infrastrukturo. Učinkovito reševanje teh vprašanj bo ključnega pomena za napredek integriranih sistemov za vodikovo energijo.
Čas objave: 27. februar 2025