ТүсінуСутегімен жанармай құю станциялары: Кешенді нұсқаулық

Әлем таза энергия көздеріне көшкен сайын сутегі отыны қолайлы баламаға айналды. Бұл мақалада сутегі жанармай құю станциялары, олар кездесетін қиындықтар және оларды тасымалдау үшін пайдаланудың ықтимал бағыттары туралы айтылады.

Сутегімен жанармай құю станциясы дегеніміз не?

Электрлік көліктерге арналған отын элементтері сутегі отынын сутегімен жанармай құю станциялары (HRS) деп аталатын белгілі бір орындардан ала алады. Олар арнайы қауіпсіздік шараларын және арнайы техниканы қажет ететін сутегі газымен жұмыс істеуге арналғанымен, бұл станциялар эстетикалық тұрғыдан кәдімгі жанармай құю станцияларына ұқсас.

Сутегі өндіру немесе жеткізу жүйесі,салқындату және сақтау цистерналарыжәнедиспенсерлерісутегі жанармай құю станциясының үш негізгі бөлігі болып табылады. Сутегі нысанға құбырлар немесе құбырлы тіркемелер арқылы жеткізілуі мүмкін немесе оны бумен немесеоны алу үшін электролиз.

Сутегімен жанармай құю станциясының негізгі компоненттері:

l Сутегін өндіруге немесе кемелерге тасымалдауға арналған жабдық

өте жоғары қысымды сутекті сақтайтын сутегі бактарының қысымын арттыруға арналған компрессорлық қондырғылар

 

l Арнайы FCEV форсункалары бар диспенсерлер

төтенше жағдайларда ағып кетуді анықтау және өшіру сияқты қауіпсіздік функциялары

Сутегі отынының ең үлкен мәселесі қандай?

Өте жоғары қысымды сутекті сақтайтын сутегі бактарының қысымын арттыру үшін сутегін өндіруге немесе кемелерге сығымдау қондырғыларына тасымалдауға арналған жабдықdТөтенше жағдайларда ағып кетуді анықтау және өшіру сияқты арнайы FCEV форсункалары бар ипенсерлердің қауіпсіздік функциялары.Өндіріс құны және энергия тиімділігі сутегі отынының негізгі мәселелері болып табылады. Қазіргі уақытта сутегінің көп бөлігін өндіру үшін табиғи газды пайдаланатын және көміртегі шығарындыларын шығаратын бу метанын реформалау қолданылады. Жаңартылатын энергияны пайдаланып электролиз арқылы алынған «жасыл сутегі» таза болғанымен, құны әлі де әлдеқайда жоғары.

Бұл одан да маңызды қиындықтар: Тасымалдау және сақтау: Сутегінің көлеміне келетін энергия мөлшері аз болғандықтан, оны тек жоғары атмосфералық қысымда ғана тығыздау немесе салқындату мүмкін, бұл күрделілік пен шығындарды тудырады.

Нысандарды жақсарту: көптеген жанармай құю станцияларын салу үшін көп ресурстар қажет.

Қуат шығыны: Өндіріс, тотықсыздану және алмасу кезінде энергия шығынына байланысты сутегіден жасалған отын элементтерінің батареялармен жабдықталған электромобильдерге қарағанда «ұңғымадан доңғалаққа дейін» өнімділігі төмендейді.

Осы қиындықтарға қарамастан, үкіметтің қолдауы және жүргізіліп жатқан зерттеулер сутегінің экономикалық тиімділігін арттыра алатын технологиялық әзірлемелерді ынталандыруда.

Сутегі отыны электр отынына қарағанда жақсы ма?

Батареялы электр көліктері (БЭВ) мен сутегі отын элементтерімен жұмыс істейтін көліктер арасында таңдау жасау қиын, себебі пайдалану мәселесіне байланысты әрбір технология түрі белгілі бір артықшылықтар ұсынады.

Фактор	Сутегі отын ұяшығы бар көліктер	Аккумуляторлы электр көліктері
Жанармай құю уақыты	3-5 минут (бензинге ұқсас)	30 минуттан бірнеше сағатқа дейін
Қашықтық	Бір бак үшін 300-400 миль	Бір зарядтау кезінде 200-300 миль жүру
Инфрақұрылым	Шектеулі жанармай құю станциялары	Кең көлемді зарядтау желісі
Энергия тиімділігі	Дөңгелектің тиімділігі төмен	Жоғары энергия тиімділігі
Қолданбалар	Ұзақ жол жүру, ауыр жүк көліктері	Қалалық жол жүру, жеңіл көліктер

Батареялары бар электромобильдер күнделікті тасымалдау және қалаларда пайдалану үшін пайдалырақ, ал сутегімен жұмыс істейтін автомобильдер автобустар мен жүк көліктері сияқты ұзақ қашықтықты және тез жанармай құюды қажет ететін қолданбалар үшін жақсы жұмыс істейді.

Әлемде қанша сутегі жанармай құю станциясы бар?

2026 жылғы жағдай бойынша бүкіл әлемде 1000-нан астам сутегімен жанармай құю станциялары жұмыс істеп тұрды, алдағы жылдары үлкен өсім жоспарлануда. Бірнеше нақты салалар бар, олардасутегімен жанармай құю станциясыболып табыладыкөшірілген:

Шамадан тыс фименжүздегенстанциялары бойынша Азия нарықты басып озады, негізінен Оңтүстік Корея (100-ден астам станция) және Жапония (160-тан астам станция) елдерінен тұрады. Қытайдыңнарықүкіметтің алдына қойған мақсаттарының арқасында қарқынды дамып келеді.

Германия шамамен 100 станциясымен Еуропадан озып, шамамен екі жүз станциясымен мақтана алады. 2030 жылға қарай Еуропалық Одақ станциялар санын мыңдағанға дейін арттыруды жоспарлап отыр.

Солтүстік Америкада, негізінен Калифорнияда 80-нен астам станцияның, сондай-ақ Канада мен Америка Құрама Штаттарының солтүстік-шығыс аймағында бірнеше станцияның бөлімшелері бар.

2030 жылға қарай әлем бойынша 5000-нан астам станция болуы мүмкін деген болжамдарға қарамастан, барлық мемлекеттер сутегі станцияларын құруды ынталандыруға бағытталған саясатты талқылады.

Неліктен сутегі отыны бензинге қарағанда жақсы?

Мұнайдан жасалған дәстүрлі отынмен салыстырғанда, сутегі отынының көптеген артықшылықтары бар:

Ауаның ластануы нөл: сутегімен жұмыс істейтін отын элементтері жанама әсер ретінде тек су буын өндіру арқылы ауаның ластануы мен температураның жоғарылауына әкелетін зиянды құбыр шығарындыларынан аулақ болады.

Жасыл энергияға сұраныс: Таза энергия циклін күн сәулесі мен жел энергиясы сияқты табиғи көздерді пайдаланып сутегін өндіру арқылы жасауға болады.

Энергетикалық қауіпсіздік: бірқатар көздерден сутегінің ұлттық өндірісі шетелдік мұнайға тәуелділікті азайтады.

Жоғары тиімділік: Бензинмен жұмыс істейтін қозғалтқыштармен жұмыс істейтін көліктермен салыстырғанда, отын ұяшығымен жұмыс істейтін көліктер шамамен екі-үш есе тиімді.

Тыныш жұмыс: Сутегі көліктері тиімді жұмыс істейтіндіктен, олар қалалардағы шу ластануын азайтады.

Сутегінің экологиялық таза пайдасы оны таза көлікке көшу кезінде отынды ауыстырудың тартымды нұсқасына айналдырады, дегенмен өндіріс және көлік мәселелері әлі де бар.

Сутегімен жанармай құю станциясын салуға қанша уақыт кетеді?

Сутегімен жанармай құю станциясын салу мерзімі станцияның өлшемдері, жұмыс орны, рұқсат беру ережелері және сутегінің жергілікті жерде берілуі немесе өндірілуі сияқты бірқатар факторларға байланысты.

Алдын ала дайындалған және азайтылған конструкциялары бар құрамдас бөліктері аз станциялар үшін әдеттегі кестелер алты және он екі ай аралығында болады.

Өндірістік қондырғылары бар ірі және күрделі станциялар үшін бұл 12 айдан 24 айға дейін созылады.

Құрылыс уақытына әсер ететін маңызды факторлар келесі факторлар болып табылады: учаскені таңдау және жоспарлау

Қажетті мақұлдаулар мен рұқсаттар

Жабдықтарды табу және қамтамасыз ету

Құрылыс және орнату

Қауіпсіздікті бағалау және орнату

Сутегі электр станцияларын орналастыру қазір жобалау мерзімдері қысқартылған модульдік станцияларды жобалаудағы жаңа жетістіктердің арқасында тиімдірек.

1 кг сутегіден қанша электр энергиясы алынады?

Отын ұяшығы жүйесінің өнімділігі бір килограмм сутегін пайдаланып өндірілетін электр энергиясының мөлшеріне байланысты. Күнделікті қолданыста:

Бір килограмм сутегі отын ұяшығымен жұмыс істейтін типтік көлікті шамамен 60-70 миль жүруге қуаттандыра алады.

Бір килограмм сутегі шамамен 33,6 кВт/сағ энергияға ие.

Бір килограмм сутегі отын элементтерінің сенімділігін ескергеннен кейін (әдетте 40-60%) пайдалануға болатын шамамен 15-20 кВт/сағ электр энергиясын өндіре алады.

Мұны контекстке келтіру үшін, қалыпты американдық үй шаруашылығы күніне шамамен отыз кВт/сағ электр энергиясын пайдаланады, бұл сәтті түрлендірілсе, 2 кг сутегі бір үйді бір күнге жетерлік екенін көрсетеді.

Энергияны түрлендіру тиімділігі:

Сутегі отын элементтерімен жұмыс істейтін көліктердің «дөңгелектен рульге дейін» тиімділігі әдетте 25-35% аралығында болады, ал аккумуляторлы электромобильдердің өнімділігі әдетте 70-90% құрайды. Сутегі өндірісінде, декомпрессияда, тасымалдауда және отын элементін түрлендіруде энергия шығыны бұл айырмашылықтың негізгі себептері болып табылады.