V posledních letech se vodíková energie znovu objevila jako kritické téma v novém energetickém sektoru. Vodíkový průmysl byl výslovně uveden jako jedno z klíčových rozvíjejících se odvětví na hranici rozvoje, spolu s odvětvími, jako jsou nové materiály a inovativní léčiva. Zprávy zdůrazňují potřebu aktivního rozvíjení nových růstových motorů, včetně biovýroby, komerčního letectví a kosmonautiky a ekonomiky v nízkých nadmořských výškách, a zároveň poprvé výslovně upřednostňují urychlení rozvoje vodíkového průmyslu. To podtrhuje obrovský potenciál vodíkové energie.
V současné době dominuje struktuře dodávek výroba vodíku z uhlí s 64 %, následovaná průmyslovým vodíkem jako vedlejším produktem (21 %), vodíkem ze zemního plynu (14 %) a dalšími metodami (1 %). To ukazuje, že výroba vodíku z fosilních paliv si s 99 % drží absolutní dominanci, zatímco „zelený vodík“ založený na elektrolýze a další metody zůstávají marginální. V důsledku toho současné vodíkové čerpací stanice primárně používají následující model výroby, skladování a přepravy: Petrochemické společnosti v odlehlých oblastech vyrábějí vodík z fosilních paliv, stlačují nízkotlaký vodík (obvykle ~1,5 MPa) na ~20 MPa pomocí kompresorů a skladují jej v trubkových návěsech s tlakem 22 MPa. Vodík je poté přepravován na čerpací stanice, kde podléhá sekundární kompresi na 45 MPa pro vozidla s palivovými články. Tento prostorově fragmentovaný model zvyšuje náklady na dopravu, náklady na vybavení a časovou náročnost, přičemž zůstává omezen produkcí „šedého vodíku“ závislou na fosilních palivech.
Vodík je navíc podle současných předpisů klasifikován jako hořlavá a výbušná nebezpečná chemikálie. V důsledku toho se projekty výroby vodíku soustřeďují převážně do odlehlých chemických parků s přísnými bezpečnostními a environmentálními požadavky.
S pokrokem v technologii elektrolýzy se výrobní náklady zeleného vodíku postupně snižují. Současně environmentální politiky, jako je „dosažení vrcholů uhlíkové stopy a uhlíková neutralita“, posouvají zelený vodík do role klíčového směru pro budoucí rozvoj plynné energie. Mezinárodní energetická agentura předpovídá, že do roku 2030 budou nízkouhlíkové vodíkové technologie, jako je elektrolýza, tvořit 14 % trhu s vodíkem, což významně ovlivní uspořádání čerpacích stanic. Výroba založená na elektrolýze díky svým jednoduchým a dostupným surovinám umožňuje výrobu vodíku nad rámec tradičních chemických parků. Přímá komprese vodíku vyrobeného na místě pro tankování vozidel eliminuje přepravu na dlouhé vzdálenosti a sekundární kompresi, čímž účinně snižuje ekonomické a časové náklady.
Aby se přizpůsobily hlavnímu proudu dodavatelského řetězce vodíku z fosilních paliv, v současné době na trhu dominují dva typy membránových kompresorů: 1) Plnicí jednotky vodíku se vstupním tlakem ~1,5 MPa a výstupním tlakem 20–22 MPa; 2) Kompresory pro čerpací stanice se vstupním tlakem 5–20 MPa a výstupním tlakem 45 MPa. Tento dvoustupňový proces však vyžaduje koordinovaný provoz obou jednotek. Navíc, když tlak v lahvích s vodíkem klesne pod 5 MPa, plnicí kompresory se stanou nefunkčními, což má za následek nízkou míru využití vodíku.
Naproti tomu integrované stanice pro výrobu a doplňování vodíku vykazují vyšší účinnost. V tomto modelu lze vodík z elektrolýzy přímo stlačit z ~1,5 MPa na 45 MPa pomocí jediného membránového kompresoru, což výrazně snižuje náklady na zařízení a čas. Nižší prahová hodnota vstupního tlaku (1,5 MPa vs. 5 MPa) také podstatně zlepšuje využití vodíku.
S pokrokem v elektrolýze se očekává širší rozšíření integrovaných vodíkových stanic, což povede k poptávce na trhu po membránových kompresorech s tlakem 1,5 MPa až 45 MPa. Naše společnost disponuje komplexními konstrukčními a výrobními kapacitami, aby mohla poskytovat řešení na míru pro tento aplikační scénář. S rostoucím podílem výroby zeleného vodíku se předpokládá, že se integrované stanice budou šířit, čímž se rozšíří jak aplikační vyhlídky membránových kompresorů, tak i naše produktové portfolio a zároveň se budou poskytovat inovativní řešení pro doplňování paliva.
Nicméně přetrvávají problémy s vývojem integrovaných vodíkových stanic a souvisejících kompresorů, včetně vysokých nákladů na elektrolýzu, nebezpečné chemické klasifikace vodíku a neúplné vodíkové infrastruktury. Účinné řešení těchto problémů bude klíčové pro rozvoj integrovaných vodíkových energetických systémů.
Čas zveřejnění: 27. února 2025