НовостиТехнологии

Первый мегаваттный проект от Simens по производству зеленого водорода в Китае

Система производства водорода

Siemens Energy предоставит систему производства водорода для заправочной станции в Пекине, Китай. Компания заявила, что это будет «первый мегаваттный проект по производству зеленого водорода в Китае».

Сделка Siemens заключена с Beijing Green Hydrogen Technology Development Co Ltd, дочерней компанией China Power International Development Ltd (China Power). Заправочная станция водородом будет расположена в районе Яньцзин в Пекине. Расположение важно, потому что это одна из трех основных площадок для проведения зимних Олимпийских игр 2022 года. Ожидается, что «зеленая» водородная система обеспечит топливом общественный транспорт во время и после мероприятия.

Интересный момент! Пылающие обломки цеппелина Гинденбург в 1937 году часто приводится в качестве примера опасности водорода. Это определенно показало, что этот газ легко воспламеняется и, вероятно, не был хорошим выбором с точки зрения безопасности в качестве средства для сохранения дирижабль той эпохи на плаву. Но это не основание для сравнения окрашенного тканевого газового баллона цеппелина 80 лет назад с сильно армированными баками из углеродного волокна, используемыми для хранения сжатого водородного газа в современных транспортных средствах на топливных элементах.

Серый, синий, розовый и зеленый водород

Хотя водород является самым распространенным элементом во Вселенной, он в основном находится на Земле в молекулярной форме, например, в воде и метане. Следовательно, чтобы получить водород газообразный или жидкий, его необходимо произвести.

Водород подразделяется на различные типы в зависимости от способа его производства. Сегодня большая часть водорода (около 95% по некоторым оценкам) производится из природного газа с помощью процесса, называемого парометановым риформингом. В настоящее время это наименее затратный способ производства водорода, но он приводит к значительным выбросам углерода. В результате полученный таким образом водород считается «серым». Когда эти выбросы углерода улавливаются и хранятся или используются повторно, водород называют «голубым» водородом. В последнее время некоторые представители отрасли начали называть водород, произведенный с помощью ядерной энергии, «розовым», что, возможно, возникло как дань уважения к пурпурному цвету, который часто используется в знаках и веревках, предупреждающих о радиации и загрязнении.

Между тем, зеленый водород получают из воды путем электролиза с использованием возобновляемых источников энергии, таких как ветряные электростанции, солнечные электростанции, гидроэлектростанции или геотермальные электростанции. В результате отсутствуют выбросы углерода.

Интересный факт! До тех пор, пока есть кислород и постоянный топливный источник — выработка энергии топливными элементами будет продолжаться. Выработка электроэнергии топливными элементами происходит в результате электрохимической реакции, в которой могут использовать различные виды топлива. Когда водород является таким топливом, выделяются только вода и тепло.

Как работает электролиз

Электролиз хорошо понимали на протяжении веков. В процессе используется электричество для разделения воды на водород и кислород. Реакция протекает в электролизере. Одно время электролиз был доминирующей технологией промышленного производства водорода, но его давно заменили менее дорогостоящие методы. Это может снова измениться, поскольку стоимость возобновляемой энергии продолжает снижаться, а проблемы с климатом продолжают расти, электролиз снова может стать важным методом производства.

Читайте и другие НОВОСТИ О ВОДОРОДЕ:  Канада запускает стратегию, чтобы стать мировым лидером в области водорода

Согласно статье, написанной доктором Филиппом Леттенмайером, руководителем отдела управления продуктами подразделения новой энергетики Siemens Energy, в настоящее время на рынке представлены две коммерчески значимые технологии электролиза для производства водорода в диапазоне MW — щелочной электролиз и протонообменная мембрана (PEM, также иногда называется мембраной с полимерным электролитом). Технологии различаются в первую очередь ионным носителем заряда, который электрически замыкает электрохимический процесс, а также используемыми электролитами.

Simens
Siemens Energy

Щелочные электролизеры имеют пористый сепаратор, который физически разделяет газы водорода и кислорода, при этом обеспечивая транспортировку жидкого электролита. Пористый сепаратор предъявляет более строгие требования к щелочным электролизерам при динамической работе. В щелочном электролизере необходимо избегать перепадов давления, которые могут привести к опасному смешиванию кислорода и водорода.

PEM, с другой стороны, включает твердый электролит, который электронно изолирует анод от катода, но электрически замыкает цепь за счет своей селективной проводимости для катионов. Этот почти газонепроницаемый твердый электролит имеет несколько преимуществ. Во-первых, он служит физическим разделителем между анодом (сторона кислорода) и катодом (сторона водорода) и предотвращает смешение образующихся газов. Это позволяет работать с перепадом давления. Непреднамеренные перепады давления, которые могут привести к смешиванию газов, что может создать серьезную угрозу безопасности, могут быть более легко устранены в конструкции PEM. Более того, Леттенмайер объяснил другие различия в своей статье и сравнил эффективность щелочных электролизеров и электролизеров с PEM. Он писал: «Дело в том, что выбор рабочей точки и соответствующего напряжения имеют решающее значение для эффективности. В целом низкие общие сопротивления в технологии PEM приводят к более широкому диапазону рабочих режимов».

Интересный факт! В отличие от бензина или природного газа водород не является топливом. Это просто носитель энергии. Он работает в автомобилях на топливных элементах, высвобождая свои электроны в присутствии катализатора.

Siemens Silyzer 200

Основное оборудование водородной интегрированной энергетической станции, которая будет установлена в Пекине, включает электролизер PEM от Siemens Energy, известный как Silyzer 200. Он может производить высококачественный водород в промышленных масштабах. Кроме того, компания заявила, что система быстро реагирует, время запуска под давлением составляет менее одной минуты, и ее можно напрямую связать с возобновляемой энергией.

Читайте и другие НОВОСТИ О ВОДОРОДЕ:  Представитель Госдумы назвал водород опасным, мучительным, но выгодным

«Чтобы удовлетворить потребности клиентов в экономии места и гибкости, Siemens Energy преобразовала свою систему производства водорода в индивидуальное решение, которое также является первой устанавливаемой на салазках мегаваттной системой производства зеленого водорода в Китае», — заявили в компании.

В сентябре 2019 года компания Siemens подписала меморандум о взаимопонимании о сотрудничестве в области разработки и комплексного использования экологически чистого водорода с State Power Investment Corp Ltd (SPIC). SPIC является контролирующим акционером China Power. Говорят, что проект по производству водорода стал результатом тесного партнерства двух компаний. SPIC и Siemens Energy планируют и дальше расширять сотрудничество по проектам экологически чистого водорода.

Интересный момент! Водородные и топливные элементы могут использоваться в широком диапазоне приложений. Они варьируются от питания зданий, автомобилей, грузовиков до портативных электронных устройств и систем резервного питания. Поскольку топливные элементы могут быть независимыми от сети, они также являются привлекательным вариантом для функций критической нагрузки, таких как центры обработки данных, телекоммуникационные башни, больницы, системы аварийного реагирования и даже военные приложения для национальной обороны.

Дубай добавляет завод по производству зеленого водорода

Siemens Energy также внедряет аналогичную технологию на Ближнем Востоке. В Объединенных Арабских Эмиратах компания работает с правительством Дубая и его государственным коммунальным предприятием Управлением электроснабжения и водоснабжения Дубая (DEWA) над строительством первой в регионе установки для электролиза водорода с использованием солнечной энергии в парке солнечных батарей Мохаммеда бин Рашида Аль Мактума (MBR) в Дубае.

Установка MBR будет производить водород с использованием солнечных фотоэлектрических систем, хранить газ, а затем использовать его для переэлектрификации, мобильности или других промышленных целей. Этот завод также оснащен технологией Silyzer 200, системой управления SIMATIC PCS 7 от Siemens и преобразователями SINAMICS DCM. Каждый блок использует 1,25 МВт электроэнергии для производства 20 кг водорода в час.

Церемония закладки фундамента для установки MBR состоялась в феврале 2019 года. Ожидалось, что объект будет поставлять водород для целей мобильности во время Expo 2020 Dubai, начинающегося в сентябре 2020 года, но это глобальное мегасобытие было отложено на год из-за Covid-19. Теперь она будет проходить с 1 октября 2021 года по 31 марта 2022 года. Ожидается, что Expo 2020 Dubai станет крупнейшим мероприятием, когда-либо проводившимся в арабском мире, и в нем примут участие 190 стран и миллионы посетителей со всего мира, сообщили организаторы.

По материалам: powermag.com, thegreencarguy.com, www.energy.gov, hydrogenfuelnews.com

Читайте также:
Новый золотой стандарт в разработке катализаторов топливных элементов
Партнерство Nikola Corp и BP Plc
ULEMCo поставит в Глазго автомобили на водородном топливе

Поделиться:
Теги

Похожие статьи

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

два × 2 =

Back to top button
RussiaEnglish
Close
Close
Мы используем cookie-файлы для наилучшего представления нашего сайта. Продолжая использовать этот сайт, вы соглашаетесь с использованием cookie-файлов.
Принять
Политика конфиденциальности