ما هي المعدات الأساسية وسيناريوهات التطبيق الرئيسية لصناعة طاقة الهيدروجين؟

ما هي المعدات الأساسية وسيناريوهات التطبيق الرئيسية لصناعة الطاقة الهيدروجينية؟

تتمتع طاقة الهيدروجين بالعديد من المزايا الأساسية: الصديقة للبيئة، والكفاءة العالية، وطرق التخزين والنقل المتنوعة، ومجموعة واسعة من سيناريوهات التطبيق. تشمل سلسلة صناعة الطاقة الهيدروجينية إنتاج الهيدروجين، وتخزين ونقل الهيدروجين، ومحطات التزود بالوقود الهيدروجيني. الصناعة الكيميائية هي سيناريو التطبيق الرئيسي للطاقة الهيدروجينية.

1. إنتاج الهيدروجين: المحلل الكهربائي هو المعدات الأساسية لإنتاج الهيدروجين الأخضر.

الهيدروجين الأخضر هو طاقة هيدروجينية يتم إنتاجها عن طريق التحليل الكهربائي للمياه من مصادر الطاقة المتجددة مثل الخلايا الكهروضوئية وطاقة الرياح. لا ينتج الهيدروجين الأخضر غازات الدفيئة أثناء عملية إنتاج الهيدروجين. هذا هو الشكل الأكثر مثالية لاستخدام الطاقة الهيدروجينية.

تشمل الطرق الرئيسية لإنتاج الهيدروجين إنتاج الهيدروجين من الوقود الأحفوري، وإنتاج الهيدروجين من المنتجات الثانوية الصناعية، وإنتاج الهيدروجين من الماء المحلل كهربائيًا.

يعد التحليل الكهربائي للمياه القلوية لإنتاج الهيدروجين هو الطريق التقني الأكثر نضجًا والأقل تكلفة للتحليل الكهربائي للمياه لإنتاج الهيدروجين. المحلل الكهربائي هو المعدات الأساسية ومركز القيمة للتحليل الكهربائي للمياه القلوية لإنتاج الهيدروجين. في الوقت الحاضر، هناك ثلاثة طرق تقنية رئيسية لإنتاج الهيدروجين عن طريق التحليل الكهربائي للمياه: التحليل الكهربائي القلوي (AWE)، والتحليل الكهربائي بغشاء تبادل البروتون (PEM)، والتحليل الكهربائي للأكسيد الصلب (SOEC).

2. تخزين الهيدروجين ونقله محطات التزود بالوقود الهيدروجيني
في عملية تطوير صناعة الطاقة الهيدروجينية، يعد تخزين الهيدروجين ونقله بمثابة الجسر الرئيسي الذي يربط بين طرفي إنتاج الهيدروجين ونهاية الطلب. لذلك، تعد تكنولوجيا تخزين ونقل الهيدروجين الفعالة ومنخفضة التكلفة ضمانًا ضروريًا لاستخدام الهيدروجين على نطاق واسع. وفقًا لحالة تخزين الهيدروجين، يمكن تقسيم طرق التخزين والنقل إلى تخزين ونقل الغازات، وتخزين ونقل السوائل ذات درجة الحرارة المنخفضة، وتخزين ونقل السوائل العضوية، وتخزين ونقل الحالة الصلبة.

تتميز تكنولوجيا تخزين الهيدروجين الغازي عالي الضغط بنضج عالٍ وتكلفة منخفضة، وهي الطريقة الرئيسية لتخزين الهيدروجين في بلدي في هذه المرحلة. وفقا لمجالات التطبيق، تشمل زجاجات تخزين الهيدروجين الغازي مجموعات زجاجات تخزين الهيدروجين لمحطات الهدرجة وزجاجات تخزين الهيدروجين المثبتة على المركبات.

محطة التزود بالوقود الهيدروجيني هي مكان متخصص لتعبئة وقود الهيدروجين لمركبات خلايا الوقود. تعد الضواغط وزجاجات تخزين الهيدروجين وآلات الهدرجة هي المعدات الأساسية الثلاثة لمحطة التزود بالوقود الهيدروجيني.

3. الصناعة الكيميائية هي مجال التطبيق الرئيسي للطاقة الهيدروجينية
يعتبر الهيدروجين مادة خام مهمة في الأمونيا الاصطناعية والميثانول الاصطناعي وتكرير النفط والصناعات الكيميائية للفحم، ويتم استخدام كمية صغيرة من الغاز الناتج كوقود صناعي يتم إعادة تدويره لدعم الاحتراق. وفي الوقت الحاضر، يعتمد الهيدروجين الصناعي بشكل أساسي على إنتاج الطاقة الأحفورية، وهناك إمكانات هائلة لتطبيقات بديلة من خلال الهيدروجين النظيف منخفض الكربون في المستقبل.