مقدمة محطة التزود بالوقود الهيدروجيني

مقدمة عن محطة التزود بالوقود الهيدروجيني

A محطة التزود بالوقود الهيدروجيني هو مكان خاص لملء وقود الهيدروجين في صهاريج تخزين الهيدروجين لمركبات خلايا وقود الهيدروجين، أو مركبات محرك الاحتراق الداخلي للهيدروجين، أو مركبات الوقود الهجين بالهيدروجين والغاز الطبيعي.

1. وفقا لطريقة البناء: محطة التزود بالوقود الهيدروجيني المتنقلة (محطة محمولة على الانزلاق)، محطة التزود بالوقود الهيدروجيني الثابتة.
1.1. محطة التزود بالوقود الهيدروجيني المتنقلة:
فترة البناء قصيرة، واحتلال الأراضي الصغيرة، ومؤقت، ومظاهرة، والاستخدام الذاتي.

1.2. محطة التزود بالوقود الهيدروجيني الثابتة:

2. وفقا لطرق التخزين: محطة الهدرجة الغازية ذات الضغط العالي، محطة الهدرجة السائلة، محطة تخزين الهيدروجين الصلب
2.1. محطة الهدرجة الغازية ذات الضغط العالي
تعد محطة الهدرجة الغازية عالية الضغط بنية تحتية مهمة للتطبيق واسع النطاق للطاقة الهيدروجينية في مجال النقل. يتم استخدامه بشكل أساسي لملء وقود الهيدروجين لمركبات خلايا الوقود وهو رابط مهم في تطوير صناعة الطاقة الهيدروجينية. تعد تكنولوجيا تخزين الهيدروجين الغازي عالي الضغط هي تكنولوجيا تخزين ونقل طاقة الهيدروجين الأكثر نضجًا والأكثر استخدامًا في الوقت الحاضر. إنها تتميز بمزايا هيكل المعدات البسيط، استهلاك الطاقة المنخفض لإعداد الهيدروجين المضغوط، سرعة التعبئة والتفريغ السريعة، والقدرة على التكيف مع درجات الحرارة الواسعة.
في الوقت الحاضر، هناك نوعان من متطلبات الضغط الرئيسية لمحطات الهدرجة: الأول هو محطة الهدرجة التي تلبي متطلبات الهدرجة 35MPa، والآخر هو محطة الهدرجة التي تلبي متطلبات الهدرجة 70MPa. يبلغ الضغط المحلي بشكل أساسي 35 ميجا باسكال (35 ميجا باسكال للحافلات والمركبات اللوجستية)، بينما يبلغ الضغط الخارجي بشكل أساسي 70 ميجا باسكال (70 ميجا باسكال للمركبات التجارية).

2.2. محطة التزود بالوقود الهيدروجيني السائل
محطة التزود بالوقود بالهيدروجين السائل: محطة التزود بالوقود بالهيدروجين السائل هي محطة تزود بالوقود تستخدم الهيدروجين السائل كطاقة. بالمقارنة مع محطات التزود بالوقود الغازي التقليدية، فهي تتمتع بكثافة وكفاءة تخزين هيدروجين أعلى. يوجد حاليًا أكثر من 120 محطة للتزود بالوقود بالهيدروجين السائل في العالم، أطولها تعمل منذ أكثر من 10 سنوات. تكمن الميزة الرئيسية لمحطات التزود بالوقود بالهيدروجين السائل في طرق التخزين والنقل والهدرجة عالية الكثافة وعالية الجودة، والنقاء العالي، وكفاءة الهدرجة العالية، ومناسبة للتخزين والنقل على نطاق واسع، ولها وفورات كبيرة في الحجم.

2.3. تخزين الهيدروجين في الحالة الصلبة
محطة تخزين الهيدروجين وإعادة التزود بالوقود في الحالة الصلبة هي منشأة تستخدم تكنولوجيا تخزين الهيدروجين المعدني في الحالة الصلبة لتخزين الهيدروجين وإعادة التزود بالوقود. تقوم هذه التقنية بتخزين ذرات الهيدروجين في المواد المعدنية من خلال التفاعلات الكيميائية بين الهيدروجين والسبائك لتكوين الهيدريدات الصلبة. عند الحاجة إلى الهيدروجين، يتم إطلاق الهيدروجين عن طريق رفع درجة الحرارة المحيطة. تتميز تكنولوجيا تخزين الهيدروجين في الحالة الصلبة بخصائص كثافة تخزين الهيدروجين عالية الحجم، وضغط ملء وتفريغ الهيدروجين المنخفض، والسلامة الجيدة، ويمكن تخزينها لفترة طويلة عبر المواسم.
إن تطبيق تكنولوجيا تخزين الهيدروجين في الحالة الصلبة في مجال محطات التزود بالوقود الهيدروجيني له أهمية كبيرة. لا يمكنها تحسين كفاءة تخزين الهيدروجين وسلامته فحسب، بل يمكنها أيضًا تقليل تكاليف البناء.

3. وفقًا لطريقة إمداد الهيدروجين: إمداد الهيدروجين خارج الموقع، إنتاج الهيدروجين في الموقع،
3.1. محطة التزود بالوقود الهيدروجيني خارج الموقع
هذا النوع من محطات التزود بالوقود الهيدروجيني لا يحتوي على معدات إنتاج الهيدروجين. يتم نقل الهيدروجين من مصنع إنتاج الهيدروجين إلى محطة التزود بالوقود الهيدروجيني عبر مقطورة أنبوبية طويلة أو شاحنة خزان الهيدروجين السائل أو خط أنابيب الهيدروجين. وفي محطة التزود بالوقود الهيدروجيني، يتم ضغط الهيدروجين بواسطة ضاغط وتخزينه في مجموعة زجاجات تخزين الهيدروجين عالية الضغط، ومن ثم يتم إعادة تعبئة الهيدروجين في مركبة خلايا الوقود من خلال آلة التزود بالوقود الهيدروجيني. في الوقت الحاضر، تستخدم معظم محطات التزود بالوقود الهيدروجيني في الصين هذه الطريقة، ويرجع ذلك أساسًا إلى أن هذه الطريقة يمكن أن تقلل من روابط التخزين والنقل الوسيطة، وبالتالي تقلل تكلفة استخدام الهيدروجين.

3.2. محطة إنتاج الهيدروجين والتزود بالوقود في الموقع:
محطة التزود بالوقود الهيدروجيني مجهزة بنظام إنتاج الهيدروجين الذي يمكنه إنتاج الهيدروجين مباشرة في الموقع. تشمل تقنيات إنتاج الهيدروجين التحليل الكهربائي للمياه، وإعادة تشكيل الغاز الطبيعي، والميثانول، والأمونيا السائلة، والكتلة الحيوية، وما إلى ذلك. ويتم تنقية الهيدروجين المنتج وضغطه وتخزينه وإعادة تزويده بالوقود. يمكن لهذه الطريقة أن تحل بشكل فعال التكلفة العالية ومخاطر السلامة الناجمة عن تخزين الهيدروجين ونقله، ويمكن استخدامها كمحطة للتزود بالوقود الهيدروجيني لتزويد محطات التزود بالوقود الهيدروجينية المحيطة بالهيدروجين، مما يساعد على حل مشكلة إمدادات الغاز في مناطق "نقص الهيدروجين".

4. وفقًا لنوع بناء المحطة: محطة هيدروجين نقية، محطة مشتركة، محطة مشتركة (بالمتوسط) تحتوي على هيدروجين الزيت، هيدروجين الغاز النفطي، كهرباء الهيدروجين ومجموعات أخرى.
4.1. محطة الهيدروجين النقي
تشير محطة الهيدروجين النقي إلى محطة مخصصة لتخزين وتوفير الهيدروجين النقي، وتخدم بشكل أساسي المركبات التي تعمل بخلايا الوقود الهيدروجيني، مما يوفر لها إمدادات طاقة فعالة ونظيفة. يركز هذا النوع من المحطات على إمداد الطاقة الهيدروجينية، والتي تختلف عن محطات إمداد الطاقة الهجينة الأخرى، مما يضمن درجة نقاء وسلامة الهيدروجين العالية لتلبية المتطلبات الصارمة لخلايا الوقود لجودة الهيدروجين. هذا النوع من المحطات له عمل واحد ويخضع لعدد مركبات التزود بالوقود الهيدروجيني. في الوقت الحاضر، تعتمد قيادة مركبات الهيدروجين بشكل أساسي على الإعانات الحكومية، ولا يمكن لمحطات الهيدروجين النقي الاعتماد إلا على الإعانات الحكومية. ولذلك، من وجهة نظر اقتصادية، الربحية هي الأسوأ. كانت فوشان، حيث توجد العديد من المحطات المحلية، في الغالب عبارة عن محطة واحدة للتزود بالوقود الهيدروجيني في الأيام الأولى، وهي حاليًا في حالة خاسرة ومغلقة بشكل أساسي.

4.2. محطة الهيدروجين المشتركة
تشير المحطة المشتركة، الاسم الكامل لمحطة إمداد الطاقة المتكاملة، إلى منشأة تجمع بين خدمات إمداد الطاقة المتعددة في نفس المحطة، بما في ذلك عادةً، على سبيل المثال لا الحصر، إمدادات البنزين والديزل التقليدية، وخدمات شحن المركبات الكهربائية، وخدمات إعادة تزويد مركبات خلايا وقود الهيدروجين بالوقود. يتمثل مفهوم تصميم المحطة المدمجة في تحسين راحة وكفاءة إمدادات الطاقة، وتلبية احتياجات الطاقة لأنواع مختلفة من المركبات، وتحسين استخدام موارد الأرض.