Сутегі жанармай құю станцияларын түсіну: жан-жақты нұсқаулық

Жер шары таза қуат көздеріне көшкен сайын сутегі отыны қолайлы алмастыруға айналды. Бұл мақалада сутегі жанармай құю станциялары, олардың кездесетін қиындықтары және оларды тасымалдау үшін пайдалану ықтималдығы туралы айтылады.

Сутегі жанармай құю станциясы дегеніміз не?

Электрлік машиналарға арналған отын элементтері сутегі жанармай құю станциялары (HRS) деп аталатын арнайы орындардан сутегі отын ала алады. Олар арнайы қауіпсіздік шараларын және арнайы техниканы талап ететін газ, сутегімен жұмыс істеу үшін жасалғанымен, бұл станциялар эстетикалық жағынан кәдімгі жанармай құю станцияларына ұқсас.

Сутегін өндіру немесе жеткізу жүйесі, салқындату және сақтау цистерналары және диспенсерлер сутегі жанармай құю станциясының үш негізгі бөлігі болып табылады. Сутегі нысанға құбырлар немесе түтік тіркемелерімен жеткізілуі мүмкін немесе оны өндіру үшін бумен немесе электролизбен метан риформингін қолдану арқылы орнында өндіруге болады.

Сутегі жанармай құю станциясының негізгі компоненттері:

l Сутегін өндіруге немесе ыдыстарға тасымалдауға арналған жабдық

l өте жоғары қысымды сутегін сақтайтын сутегі цистерналарының қысымын арттыру үшін қысу қондырғылары

l Арнайы FCEV саптамалары бар диспенсерлер

l Төтенше жағдайларда ағып кетуді табу және өшіру сияқты қауіпсіздік функциялары

Сутегі отынының ең үлкен проблемасы қандай?

Өте жоғары қысымды сутегін сақтайтын сутегі цистерналарының қысымын арттыру үшін сутегін өндіруге немесе ыдыстарға сығу қондырғыларына тасымалдауға арналған жабдықdағып кетуді табу және төтенше жағдайларда өшіру сияқты арнайы FCEV саптамалары бар диспенсерлер қауіпсіздік функциялары.Өнімнің өзіндік құны мен энергия тиімділігі сутегі отынының алдында тұрған негізгі мәселелер болып табылады. Қазіргі уақытта табиғи газды пайдаланатын және көміртегі шығарындыларын шығаратын бу-метанды реформинг сутегінің көп бөлігін өндіру үшін қолданылады. Жаңартылатын энергиямен электролиз арқылы алынған «жасыл сутегі» таза болғанымен, құны әлдеқайда жоғары.

Бұл одан да маңызды міндеттер: Тасымалдау және сақтау: Сутегі өз көлеміне аз мөлшерде энергияға ие болғандықтан, оны тек жоғары атмосфералық қысымда тығыздауға немесе салқындатуға болады, бұл күрделілік пен шығындарды тудырады.

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

Қуатты жоғалту: Өндіру, азайту және айырбастау кезінде энергияның жоғалуына байланысты сутегіден жасалған отын ұяшықтары аккумуляторлармен жабдықталған электромобильдерге қарағанда «ұңғыдан доңғалаққа» өнімділігі төмендейді.

Осы қиындықтарға қарамастан, мемлекеттік қолдау және жүргізіліп жатқан зерттеулер сутегінің экономикалық тиімділігін арттыруға мүмкіндік беретін технологиялық әзірлемелерге түрткі болуда.

Сутегі отыны электрден жақсы ма?

Аккумуляторлы электр машиналары (BEVs) мен сутегі отын элементтерімен жұмыс істейтін автомобильдер арасында таңдау қиын, өйткені пайдалану мәселесіне негізделген технологияның әрбір түрі белгілі бір артықшылықтарды ұсынады.

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

Әлемде қанша сутегі жанармай құю станциялары бар?

2026 жылға қарай дүние жүзінде 1000-нан астам сутегі жанармай құю станциялары жұмыс істеді және келесі жылдары үлкен өсім жоспарланатын болады. Бірнеше нақты аймақтар барсутегі жанармай құю станциясыболып табыладыкөшірілді:

астам fiжәне жүздегенстанциялар, Азия, ең алдымен, Оңтүстік Корея (100-ден астам станция) және Жапония (160-тан астам станция) елдерінен тұратын нарықты алады. Қытайдыңнарыққарқынды дамып келеді, өйткені үкіметтің алдында ауқымды мақсаттар бар.

100-ге жуық станциясы бар Германия екі жүзге жуық станциясымен мақтана отырып, Еуропадан алда. 2030 жылға қарай Еуропалық Одақ мыңдаған станцияларды көбейтуді жоспарлап отыр.

80-нен астам станцияның Солтүстік Америкада, негізінен Калифорниядан, тағы бірнешеуі Канадада және Америка Құрама Штаттарының солтүстік-шығыс аймағында сауда нүктелері бар.

2030 жылға қарай әлемде 5000-нан астам станция болуы мүмкін деген болжамды ескере отырып, барлық мемлекеттер сутегі станцияларының құрылысын ынталандыруға бағытталған саясатты үстелге қойды.

Неліктен сутегі отыны бензинге қарағанда жақсы?

Мұнайдан жасалған дәстүрлі отынмен салыстырғанда сутегі отынының көптеген артықшылықтары бар:

Ауаның нөлдік ластануы: сутегімен жұмыс істейтін отын жасушалары жанама әсер ретінде жай су буын шығару арқылы ауаның ластануын және жылыну температурасын тудыратын зиянды шығарындыларды болдырмайды.

Жасыл энергияға сұраныс: Күн сәулесі мен жел энергиясы сияқты табиғи көздерді пайдаланып сутегін жасау арқылы таза энергия циклін жасауға болады.

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

Жоғары тиімділік: Бензинді жағатын қозғалтқыштармен жұмыс істейтін көліктермен салыстырғанда, жанармай ұяшықтары бар көліктер шамамен екі-үш есе тиімді.

Тыныш жұмыс: сутегі машиналары тиімді жұмыс істейтіндіктен, олар қалалардағы шуды ластауды азайтады.

Сутегінің жасыл артықшылықтары оны таза тасымалдауға ауысқанда отынды ауыстырудың тартымды нұсқасына айналдырады, дегенмен өндіріс пен тасымалдау мәселелері әлі де бар.

Сутегі жанармай құю станциясын салу қанша уақытты алады?

Сутегі жанармай құю стансасын салу мерзімі станцияның өлшемдері, жұмыс орны, рұқсат беру ережелері және сутегінің сол жерде қамтамасыз етілуі немесе өндірілуі сияқты бірқатар факторларға байланысты.

Құрамдас бөліктері дайын және кішірейтілген конструкциялары бар станциялар үшін әдеттегі кестелер алты және он екі айға созылады.

Өндірістік қондырғылары бар үлкенірек және күрделі станциялар үшін 12-24 ай қажет.

Келесі факторлар құрылыс уақытына әсер ететін маңызды факторлар болып табылады: учаскені таңдау және жоспарлау

Қажетті рұқсаттар мен рұқсаттар

Құрал-жабдықтарды табу және қамтамасыз ету

Құрылыс және орнату

Орнату және қауіпсіздікті бағалау

Сутегі электр станцияларын орналастыру қазіргі уақытта сығылған жобалау мерзімдері бар модульдік станциялық конструкциялардағы жаңа жетістіктердің арқасында тиімдірек.

1 кг сутектен қанша электр энергиясы алынады?

Жанармай құятын ұяшық жүйесінің өнімділігі бір килограмм сутегі арқылы өндірілетін электр энергиясының мөлшеріне байланысты. Күнделікті қолданбаларда:

Бір килограмм сутегі әдеттегі отын ұяшығымен жұмыс істейтін көлікті шамамен 60-70 мильге қуаттай алады.

Бір килограмм сутегінің энергиясы шамамен 33,6 кВт/сағ.

Бір килограмм сутегі шамамен 15-20 кВт/сағ электр энергиясын өндіре алады, бұл отын ұяшығының сенімділігі (әдетте 40-60%) ескерілгеннен кейін пайдалануға жарамды.

Мұны контекстке келтіру үшін, қалыпты американдық үй шаруашылығы тәулігіне шамамен отыз кВт/сағ электр энергиясын пайдаланады, бұл сәтті түрлендірілсе, 2 кг сутегі бір күнде тұрғын үйді жұмыс істей алатынын көрсетеді.

Энергияны түрлендіру тиімділігі:

Сутегі отын ұяшықтарымен жұмыс істейтін көліктер әдетте 25-35% аралығындағы «дөңгелегі жақсы» тиімділікке ие, ал аккумуляторлы электр машиналары әдетте 70-90% өнімділікке ие. Бұл айырмашылықтың негізгі себептері сутегі өндірісінде, декомпрессияда, тасымалдауда және отын элементтерін түрлендіруде энергияның жоғалуы болып табылады.