การวิเคราะห์และแนวโน้มของสถานะปัจจุบันของพลังงานไฮโดรเจนและการผลิตไฮโดรเจน

ไฮโดรเจนมีการกระจายอย่างแพร่หลายโดยธรรมชาติและมีไฮโดรเจนที่ไม่เสียค่าใดๆเพียงเล็กน้อยเท่านั้นที่อยู่ในสภาพธรรมชาติ ไฮโดรเจนอุตสาหกรรมหมายถึงผลิตภัณฑ์ไฮโดรเจนที่ติดไฟได้ซึ่งผลิตในปริมาณมากจากวัตถุดิบอุตสาหกรรมด้วยวิธีการที่แน่นอน กระบวนการสกัดไฮโดรเจนอุตสาหกรรมจากวัตถุดิบที่มีไฮโดรเจนโดยใช้พลังงานที่เรียกว่าการผลิตไฮโดรเจนสังเคราะห์ซึ่งรวมถึงการผลิตไฮโดรเจนเชื้อเพลิงฟอสซิลการผลิตไฮโดรเจนที่มีการแยกส่วนประกอบของน้ำการผลิตไฮโดรเจนไฮโดรเจนไฮโดรเจนไฮโดรเจนไฮโดรเจนไฮโดรเจนไฮโดรเจนไฮโดรเจนไฮโดรเจน พลังงานไฮโดรเจนในฐานะพลังงานเคมีของไฮโดรเจนจะได้รับการแสดงออกว่าพลังงานที่ปล่อยออกมาระหว่างการเปลี่ยนแปลงทางกายภาพและทางเคมี เป็นพลังงานประเภทที่สำคัญที่มีคุณสมบัติของพลังงานรอง การผลิตและการใช้พลังงานไฮโดรเจนเทียมขนาดใหญ่นี้เรียกว่าอุตสาหกรรมไฮโดรเจนซึ่งประกอบด้วยการผลิตไฮโดรเจนที่ต้นน้ำการจัดเก็บและการขนส่งระดับกลางและการใช้งานปลายน้ำ ภาคอุตสาหกรรมต่างๆในระบบอุตสาหกรรมไฮโดรเจนนั้นมีพื้นฐานมาจากการเชื่อมต่อทางเทคนิคและเศรษฐกิจบางชนิดเช่นสายโซ่อุตสาหกรรมไฮโดรเจนซึ่งประกอบด้วยสายโซ่ค่าอุตสาหกรรมไฮโดรเจนโซ่อุตสาหกรรมไฮโดรเจนสายงานอุตสาหกรรมไฮโดรเจนซัพพลายและโซ่อุปสงค์และห่วงโซ่อุปสงค์ไฮโดรเจน

1 อุตสาหกรรมไฮโดรเจนทั่วโลกเริ่มมีการกำหนดรูปร่าง

อุตสาหกรรมไฮโดรเจนทั่วโลกได้พัฒนาขึ้นอย่างรวดเร็วโดยมีการขยายตัวของตลาดในปี 2011 เป็นมูลค่า 251.493 ล้านดอลลาร์สหรัฐฯในปี 187.082 โดยมีอัตราการเติบโตอยู่ที่ร้อยละ 34.4 สหรัฐฯเป็นประเทศผู้นำเข้าไฮโดรเจนอุตสาหกรรมรายใหญ่ที่สุดโดยมีมูลค่าการนำเข้ารวม 248 ล้านดอลลาร์สหรัฐฯขณะที่เนเธอร์แลนด์เป็นผู้ส่งออกไฮโดรเจนอุตสาหกรรมรายใหญ่ที่สุดและมีมูลค่าการส่งออกรวม 342 ล้านดอลลาร์สหรัฐฯต่อปี

สังคมมนุษย์ได้ประสบกับการปฏิวัติอุตสาหกรรมสามประการ นับตั้งแต่ช่วงกลางของศตวรรษนี้และการปฏิวัติอุตสาหกรรมครั้งที่สี่การเปลี่ยนแปลงโลกไปสู่พลังงานใหม่ได้เริ่มต้นขึ้นแล้ว เมื่อพิจารณาถึงประวัติศาสตร์ของการพัฒนาพลังงานการยกระดับพลังงานหลักทั้งสามนี้สะท้อนให้เห็นถึงรูปแบบ " เศรษฐกิจหลักสามประการ "

การคิดค้นเครื่องยนต์ไอน้ำของ Watt กระตุ้นให้เกิดการเปลี่ยนแปลงครั้งใหญ่ของการใช้ไม้เตาผิงเป็นถ่านหินซึ่งแสดงให้เห็นว่าเป็น " เศรษฐกิจที่มีการใช้คาร์บอนสูง "

ไดเด็มเลอร์ได้ประดิษฐ์เครื่องยนต์เผาไหม้ภายในซึ่งทำการแปลงถ่านหินเป็นน้ำมันและก๊าซครั้งที่สองทำให้เกิด " เศรษฐกิจคาร์บอนต่ำ "

ความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีสมัยใหม่และข้อกำหนดด้านการปกป้องสิ่งแวดล้อมในปัจจุบันได้ส่งเสริมการแปลงพลังงานฟอสซิลแบบดั้งเดิมเป็นพลังงานที่ไม่ใช่ฟอสซิลเช่นพลังงานไฮโดรเจน โลกอาจค่อยๆเข้าสู่ " ยุคพลังงานไฮโดรเจน " ที่ไม่ใช่คาร์บอน

2 การผลิตไฮโดรเจนที่สร้างขึ้นจากธาตุเทียมส่วนใหญ่อาศัยทรัพยากรฟอสซิล

ตลาดไฮโดรเจนอุตสาหกรรมทั่วโลกมีกองทหารจำนวนมากและได้สร้างแผนที่ภูมิภาคหลักสามแห่งของเอเชียแปซิฟิกอเมริกาเหนือและยุโรป

ปัจจุบันทรัพยากรฟอสซิลเป็นวัตถุดิบหลักของการผลิตไฮโดรเจนซึ่งเป็นแหล่งก๊าซก๊าซก๊าซที่มีศักยภาพในการพัฒนาอย่างมาก

2.1 การผลิตไฮโดรเจนอุตสาหกรรมอยู่ในภูมิภาค

ภูมิภาคเอเชียแปซิฟิกเป็นอันดับหนึ่งของโลกในด้านการผลิตไฮโดรเจนอุตสาหกรรมตามด้วยอเมริกาเหนือ

การเติบโตอย่างรวดเร็วของเศรษฐกิจประเทศกำลังพัฒนาในภูมิภาคเอเชียแปซิฟิกเช่นจีนและอินเดียได้นำความต้องการพลังงานสะอาดมาใช้อย่างมากเช่นไฮโดรเจนในภูมิภาคเอเชียแปซิฟิก

ความต้องการและการผลิตไฮโดรเจนอุตสาหกรรมของจีนมีแนวโน้มเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องและต่อเนื่องในแต่ละปี ปัจจุบันบริษัทมีสถานะของอุปทานและอุปสงค์และทั้งอุปสงค์และอันดับแรกของโลก

จีนเป็นประเทศที่สำคัญในการใช้พลังงานไฮโดรเจนในโลกประเทศจีนได้รักษาฐานการผลิตแห่งแรกของโลกมาเป็นเวลาหลายปีนับตั้งแต่การผลิตเกิน 1 000 × 10 4 t เป็นครั้งแรกในปี 2009

2.2 การผลิตไฮโดรเจนจากทรัพยากรฟอสซิลเป็นสิ่งที่มีอิทธิพลเหนือกว่า

ปัจจุบันวัตถุดิบสำหรับการผลิตไฮโดรเจนเทียมส่วนใหญ่เป็นทรัพยากรฟอสซิลเช่นปิโตรเลียมก๊าซธรรมชาติและถ่านหิน เมื่อเปรียบเทียบกับวิธีการผลิตไฮโดรเจนอื่นๆกระบวนการผลิตไฮโดรเจนนั้นเริ่มมีอายุมากขึ้นและราคาวัตถุดิบค่อนข้างต่ำแต่จะปล่อยก๊าซเรือนกระจกจำนวนมากและก่อให้เกิดมลพิษต่อสิ่งแวดล้อม

ก่อนหน้านี้กว่า 96 เปอร์เซ็นต์ของวัตถุดิบหลักของโลกในการผลิตไฮโดรเจนเทียมมาจากการปรับโครงสร้างของเทอร์โมเคมีที่ใช้ทรัพยากรฟอสซิลแบบดั้งเดิมและมีเพียง 4 % ที่มาจากการแยกอิเล็กโทรลิซิสของน้ำ ถ่านหินและก๊าซธรรมชาติเป็นวัตถุดิบหลักสำหรับการผลิตไฮโดรเจนเทียมในประเทศของฉันคิดเป็นร้อยละ 62 และ 19 ตามลำดับ การผลิตไฮโดรเจนโดยการใช้ไฟฟ้าของน้ำจะอยู่ในตำแหน่งพิเศษในอุตสาหกรรมไฮโดรเจนของประเทศญี่ปุ่นและการผลิตไฮโดรเจนด้วยไฟฟ้าของน้ำเกลือคิดเป็นร้อยละ 63 ของกำลังการผลิตไฮโดรเจนสังเคราะห์ทั้งหมดของประเทศ

การผลิตก๊าซไฮโดรเจนที่มีถ่านหินเป็นก๊าซที่มีศักยภาพในการพัฒนาสูง 2.3

การก๊าซจากถ่านหินหมายถึงปฏิกิริยาของถ่านหินที่มีสารทำให้เป็นก๊าซภายใต้อุณหภูมิสูงแรงดันปกติหรือสภาวะที่มีแรงดันสูงเพื่อสร้างผลิตภัณฑ์ก๊าซ การผลิตถ่านหินต่อก๊าซและถ่านหินต่อน้ำมันมีการขยายตัวปีละ 20 หยวน / กก . นอกจากนี้ในกระบวนการผลิตผลิตภัณฑ์เคมี ( ซึ่งประกอบด้วยแอมโมเนียสังเคราะห์สารเมธานอลเป็นต้น ) อุปกรณ์สำหรับการฟื้นฟูไฮโดรเจนอุตสาหกรรมที่มีความบริสุทธิ์สูงกว่า 99 % จากก๊าซไฮโดรเจนที่มีส่วนผสมของไฮโดรเจนนั้นกำลังจะเติบโตและมีอัตราการเติบโตที่สูงขึ้น

การผลิตก๊าซไฮโดรเจนที่ใช้ในถ่านหินใต้ดินมีศักยภาพในการพัฒนาที่ดีและยังเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพในการแปลงและใช้ถ่านหินอย่างสะอาด เทคโนโลยีการผลิตก๊าซไฮโดรเจนที่ใช้ในถ่านหินใต้ดินมีข้อดีของการใช้ทรัพยากรสูงและความเสียหายต่อสิ่งแวดล้อมผิวดินน้อยลง เพราะเป็นไปตามลักษณะโครงสร้างทรัพยากรของถ่านหินที่อุดมด้วยน้ำมันและก๊าซที่ไม่เพียงพอในประเทศของฉัน อย่างไรก็ตามเทคโนโลยีนี้ยังคงอยู่ในขั้นตอนการสำรวจและยังคงอยู่ห่างจากการใช้ประโยชน์เชิงพาณิชย์เป็นเวลานาน

3 เทคโนโลยีการจัดเก็บและการขนส่งไฮโดรเจนที่มีประสิทธิภาพคือสิ่งสำคัญ ของการพัฒนา

เทคโนโลยีการจัดเก็บและการขนส่งไฮโดรเจนที่ปลอดภัยและมีประสิทธิภาพเป็นหัวใจสำคัญในการใช้พลังงานไฮโดรเจนในทางปฏิบัติ วิธีการจัดเก็บพลังงานไฮโดรเจนโดยส่วนใหญ่จะประกอบด้วยการจัดเก็บไฮโดรเจนที่มีอุณหภูมิต่ำแก๊สความดันสูงการจัดเก็บไฮโดรเจนที่มีไฮโดรเจนแข็งและการจัดเก็บไฮโดรเจนที่มีไฮโดรเจนของเหลวอินทรีย์ วิธีการจัดเก็บไฮโดรเจนที่แตกต่างกันจะมีความหนาแน่นของการเก็บรักษาไฮโดรเจนที่แตกต่างกันซึ่งวิธีการจัดเก็บไฮโดรเจนชนิดก๊าซไฮโดรเจนมีความหนาแน่นของการจัดเก็บไฮโดรเจนที่น้อยที่สุดและวิธีจัดเก็บไฮโดรเจนแบบไฮโดรเจนที่เป็นโลหะมีความหนาแน่นของการจัดเก็บไฮโดรเจนมากที่สุด

3.1 ต้นทุนของการจัดเก็บไฮโดรเจนที่มีอุณหภูมิต่ำสูง

การผลิตและการจัดเก็บที่มีปริมาณมากและราคาถูกและการขนส่งไฮโดรเจนอุตสาหกรรมเป็นพื้นฐานที่ทำให้ได้การใช้พลังงานไฮโดรเจนในทางปฏิบัติ แก๊สไฮโดรเจนเป็นของเหลวที่อุณหภูมิ 253 ° C และความหนาแน่นของของเหลวไฮโดรเจนคือ 845 เท่าของแก๊สไฮโดรเจน อัตราส่วนน้ำหนักของที่เก็บไฮโดรเจนของเหลวอยู่ระหว่าง 5.0 ถึง 7.5 % และปริมาตรมีค่าประมาณ 0.04 kgH 2 /L ไฮโดรเจนเหลวมีราคาแพงและใช้พลังงานมาก (1 ~ 10 kWh/ กก .) คิดเป็นต้นทุนการผลิตไฮโดรเจนเหลวประมาณ 4 ในสาม ภาชนะบรรจุไฮโดรเจนเหลวต้องมีความจุฉนวนสูงมากเพื่อหลีกเลี่ยงการเดือดและการกลายเป็นไอของไฮโดรเจนเหลว

ปัจจุบันมีการใช้ไฮโดรเจนเหลวเป็นเชื้อเพลิงสำหรับการขับเคลื่อนโดยจรวดอวกาศและถังเก็บและรถพ่วงในอากาศยานและอวกาศของประเทศของฉัน ด้วยการพัฒนาโปรแกรมพื้นที่ของมนุษย์คอนเทนเนอร์ที่เก็บไฮโดรเจนเหลวจึงมีขนาดใหญ่ขึ้นและถังเก็บไฮโดรเจนของเหลวขนาดใหญ่ที่มีความจุในการเก็บมากกว่า 1,000 ม .3 สามารถสร้างได้

3.2 เทคโนโลยีการจัดเก็บไฮโดรเจนชนิดแรงดันสูงเป็นแก๊สที่มีความสมบูรณ์สูง

ปัจจุบันการจัดเก็บไฮโดรเจนชนิดก๊าซแรงดันสูงเป็นเทคโนโลยีการจัดเก็บไฮโดรเจนที่ใช้กันมากที่สุดและเป็นเทคโนโลยีการจัดเก็บไฮโดรเจนที่ผ่านการฝึกฝนมากที่สุด วิธีการจัดเก็บคือการบีบอัดไฮโดรเจนอุตสาหกรรมให้เป็นภาชนะที่ทนแรงดันสูง อุปกรณ์เก็บไฮโดรเจนชนิดก๊าซแรงดันสูงส่วนใหญ่จะประกอบด้วยถังเก็บไฮโดรเจนแบบคงที่ถังแก๊สแบบท่อยาวชุดท่อยาวกลุ่มกระบอกเหล็กและถังเก็บไฮโดรเจนแบบติดตั้งกับรถยนต์

กระบอกสูบเหล็กเป็นภาชนะเก็บแก๊สแรงดันสูงที่ใช้กันทั่วไปซึ่งมีข้อดีของโครงสร้างที่เรียบง่ายการใช้พลังงานต่ำสำหรับการเตรียมไฮโดรเจนที่บีบอัดความเร็วในการเติมและปล่อยก๊าซอย่างรวดเร็วแต่ก็มีข้อเสียของประสิทธิภาพความปลอดภัยที่ไม่ดีและปริมาตรความจุต่ำ ปัจจุบันสถานีเติมน้ำมันไฮโดรเจนที่สร้างขึ้นและอยู่ระหว่างการก่อสร้างในประเทศจีนโดยทั่วไปแล้วจะใช้อุปกรณ์เก็บก๊าซแบบท่อยาวเป็นกลุ่ม

3.3 เทคโนโลยีการจัดเก็บไฮโดรเจนแบบโซลิดสเตทยังไม่ได้รับการพัฒนา

การจัดเก็บไฮโดรเจนแบบโซลิดสเตทเป็นวิธีจัดเก็บไฮโดรเจนที่มีความหวังมากที่สุดซึ่งสามารถขจัดข้อบกพร่องของวิธีการจัดเก็บไฮโดรเจนที่มีแก๊สแรงดันสูงและอุณหภูมิต่ำได้อย่างมีประสิทธิภาพ มีข้อดีของความหนาแน่นของปริมาตรการจัดเก็บไฮโดรเจนสูงการใช้งานง่ายการขนส่งสะดวกประหยัดค่าใช้จ่ายความปลอดภัยสูง ฯลฯเหมาะสำหรับกรณีที่ต้องการปริมาณที่เข้มงวดเช่นรถเซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจน เทคโนโลยีการจัดเก็บไฮโดรเจนแบบโซลิดสเตทสามารถแบ่งออกเป็นการจัดเก็บไฮโดรเจนและไฮโดรเจนเคมีบำบัดในทางกายภาพได้ และวัสดุคาร์บอนแบบนาโนโครงสร้างซึ่งสามารถแบ่งย่อยได้เป็นโครงสร้างโลหะเช่นไทเทเนียม , แมกนีเซียม , เซอร์โคเนคอเนียมและดินหายากรวมทั้งระบบไฮดรอลิคที่ไม่ใช่โลหะเช่นบอร์ฮดิแดดิดและไอฮิแดดออนิก

ที่เก็บไฮโดรเจนที่เป็นโลหะมีความหนาแน่นของการเก็บไฮโดรเจนสูงความบริสุทธิ์สูงความน่าเชื่อถือสูง ( ไม่ต้องใช้แรงดันสูงหรืออุณหภูมิต่ำ ) และกระบวนการจัดเก็บไฮโดรเจนแบบง่าย หลักการสำคัญคือการเลือกไฮโดรเจนที่เหมาะสมและผสมไฮโดรเจนกับสารอื่น ( อัลลอยที่เก็บไฮโดรเจน ) ภายใต้สภาวะแรงดันต่ำเพื่อสร้างสถานะกึ่งสารประกอบ ปัจจุบันที่เก็บไฮโดรเจนโลหะผสมยังคงอยู่ในขั้นตอนการวิจัยและยังไม่ได้ทำการพาณิชย์ โดยปัจจัยหลักมีดังต่อไปนี้ : (1) 1 ไฮโดรเจนอัลลอยมีราคาแพง ; (2) 2 โครงสร้างมีความซับซ้อน เนื่องจากความร้อนถูกระบายออกมาเป็นปริมาณมากในระหว่างกระบวนการจัดเก็บไฮโดรเจนอุปกรณ์ถ่ายเทความร้อนต้องถูกเติมลงในอุปกรณ์จัดเก็บ ( 3 ) อุปกรณ์นี้มีความเสถียรต่ำและมีแนวโน้มที่จะเกิดส่วนประกอบของสารปนเปื้อนที่เป็นอันตราย หลังจากการใช้งานซ้ำประสิทธิภาพการทำงานจะลดลงอย่างมาก (1) คุณภาพการจัดเก็บไฮโดรเจนต่ำกว่า 4 ถ้าวัดด้วยมวลจะสามารถเก็บไฮโดรเจนอุตสาหกรรมได้เพียง 2 ถึง 4 เปอร์เซ็นต์เท่านั้น

3.4 ที่เก็บไฮโดรเจนของเหลวจากอินทรีย์ได้รับความสนใจเป็นอย่างมาก

เทคโนโลยีการจัดเก็บไฮโดรเจนเหลวแบบอินทรีย์จะนำมาซึ่งการจัดเก็บไฮโดรเจนผ่านระบบไฮโดรเจนย้อนกลับได้และการลดปฏิกิริยาการเกิดไฮโดรเจนของสารอินทรีย์เหลวที่ไม่มีการอิ่มตัว วิธีจัดเก็บไฮโดรเจนนี้มีข้อดีของการเก็บไฮโดรเจนปริมาณมากความหนาแน่นของการเก็บไฮโดรเจนความปลอดภัยการขนส่งระยะไกลที่ง่ายและการเก็บรักษาในระยะยาว เทคโนโลยีการจัดเก็บไฮโดรเจนเหลวแบบอินทรีย์ยังคงอยู่ในขั้นตอนการวิจัยและพัฒนาและยังคงมีข้อเสียเช่นข้อกำหนดทางเทคนิคที่เข้มงวดต้นทุนสูงประสิทธิภาพการลดไฮโดรเจนต่ำและการปิดและปิดใช้งานได้ง่าย

ต้นทุนอุปกรณ์ของอุปกรณ์เร่งปฏิกิริยาไฮโดรเจนชันและลดไฮโดรเจนมีสูง ต้องทำปฏิกิริยาลดอุทกศาสตร์ภายใต้สภาวะที่แตกต่างกันที่มีแรงดันต่ำและอุณหภูมิสูง จำกัดตามขีดจำกัดการถ่ายเทความร้อนและปฏิกิริยารวมถึงสมดุลปฏิกิริยาประสิทธิภาพการลดความชันของไฮโดรเจนต่ำและปฏิกิริยาด้านข้างมีแนวโน้มที่จะเกิดขึ้นได้ส่งผลให้เกิดการปนเปื้อนในผลิตภัณฑ์ไฮโดรเจน นอกจากนี้ภายใต้สภาวะที่มีอุณหภูมิสูงโครงสร้างรูขุมขนของตัวเร่งปฏิกิริยาลดอุทกศาสตร์จะถูกทำลายได้ง่ายส่งผลให้เกิดการปิดและปิดการทำงาน

4 โครงสร้างพื้นฐานของอุตสาหกรรมไฮโดรเจน

โหมดหลักของการขนส่งไฮโดรเจนอุตสาหกรรมคือการขนส่งด้วยท่อก๊าซแรงดันสูงหรือไฮโดรเจนที่มีของเหลว ท่อส่งระยะไกลจำเป็นต้องทำการวิจัยพื้นฐานเกี่ยวกับความเข้ากันได้ของเหล็กกล้าวางท่อและไฮโดรเจนความดันสูงและนวัตกรรมการดำเนินการและวิธีการจัดการแนวคิดใหม่เพื่อสร้างท่อส่งไฮโดรเจนปริมาณมากระยะไกลความดันสูง

4.1 การขนส่งไฮโดรเจนในท่อส่งจะอยู่ในระยะเริ่มต้น

เทคโนโลยีการผสมไฮโดรเจนและการขนส่งร่วมระหว่างน้ำมันไฮโดรเจนเป็นส่วนสำคัญในการสร้างการขนส่งไฮโดรเจนระยะไกลและปริมาณมาก การขนส่งไฮโดรเจนของระบบท่อระดับโลกเริ่มต้นแต่พัฒนาอย่างช้าๆ ยุโรปได้ทำการขนส่งไฮโดรเจนโดยผ่านท่อส่งระยะไกลมาเป็นเวลามากกว่า 80 ปี ปัจจุบันท่อไฮโดรเจนมีความยาวรวมประมาณ 1,500 กม . ซึ่งท่อไฮโดรเจนฝรั่งเศส - เบลเยี่ยมที่มีความยาวเกือบ 400 กม . เป็นท่อที่ยาวที่สุดในโลก ความยาวของท่อไฮโดรเจนที่มีอยู่ในสหรัฐอเมริกาคือ 720 กม . ซึ่งสั้นกว่าความยาวของท่อก๊าซธรรมชาติมาก ( เกือบ 55 × 10 4 กม .)

ประเทศของเรามีท่อไฮโดรเจนสำหรับปฏิบัติการอยู่เป็นจำนวนมากเช่นท่อยางสินซีโอยางการกลั่นและท่อส่งไฮโดรเจนจีหยวน - ลูโอยางซึ่งมีความยาวรวม 25 กม . และมีกำลังการส่งก๊าซรายปี 10.04 × 10 4 ตัน ท่อส่งก๊าซเตาอบ Wujah-Yinchuan ถ่านโค้กมีความยาวทั้งหมด 216.4 กิโลเมตรและความสามารถในการส่งผ่านก๊าซประจำปี 16.1 × 10 8 ม . 3 ซึ่งส่วนใหญ่ใช้ขนส่งก๊าซเตาอบถ่านโค้กและก๊าซผสมไฮโดรเจน

4.2 โครงสร้างของอุปกรณ์เติมน้ำมันไฮโดรเจนของสถานีเติมน้ำมันไฮโดรเจน

ด้วยการขยายตัวอย่างต่อเนื่องของตลาดอุตสาหกรรมไฮโดรเจนโซ่อุตสาหกรรมไฮโดรเจนจึงมีการปรับปรุงอย่างต่อเนื่อง ปัจจุบันเชื้อเพลิงไฮโดรเจนมีการพัฒนาอย่างรวดเร็วความต้องการไฮโดรเจนอุตสาหกรรมเพิ่มขึ้นเป็นอย่างมากและการก่อสร้างสถานีเติมเชื้อเพลิงไฮโดรเจนก็เร่งตัวขึ้นตามความเหมาะสม

ในช่วงปลายปี 2017 มีสถานีเติมน้ำมันเชื้อเพลิงไฮโดรเจนอยู่ 328 แห่งทั่วโลกซึ่งรวมถึง 139 แห่งในยุโรป 119 แห่งในเอเชีย 68 แห่งในอเมริกาเหนือและ 1 แห่งในอเมริกาใต้และออสเตรเลีย

" สมุดปกน้ำเงินสำหรับการพัฒนาโครงสร้างอุตสาหกรรมพลังงานไฮโดรเจนของจีน " ได้วางแผนเพื่อการพัฒนาเป้าหมายของโรงงานเติมเชื้อเพลิงไฮโดรเจนขนาดกลางและระยะยาวในประเทศของฉันและการก่อสร้างสถานีเติมเชื้อเพลิงและยานพาหนะเซลล์เชื้อเพลิง คาดว่าประเทศของฉันจะสร้างสถานีเติมน้ำมันเชื้อเพลิงไฮโดรเจน 100 แห่งและ 1,000 ภายในปี 2030 ในเดือนกุมภาพันธ์ 2018 จีนได้สร้างสถานีเติมน้ำมันไฮโดรเจนรวม 31 สถานีซึ่งมีการใช้งาน 12 สถานี

โรงงานหลักของสถานีเติมเชื้อเพลิงไฮโดรเจนประกอบด้วยอุปกรณ์เก็บไฮโดรเจนอุปกรณ์บีบอัดอุปกรณ์เติมเชื้อเพลิงและระบบควบคุมสถานี ปัจจุบันต้นทุนการก่อสร้างเฉลี่ยของสถานีเติมน้ำมันเชื้อเพลิงไฮโดรเจนอยู่ระหว่าง 2 ล้านถึง 5 ล้านดอลลาร์สหรัฐฯซึ่งเป็นต้นทุนที่สูงที่สุดคิดเป็นสัดส่วนประมาณร้อยละ 30 ของต้นทุนทั้งหมด ต้นทุนการก่อสร้างสถานีเติมน้ำมันเชื้อเพลิงไฮโดรเจนในประเทศจีนค่อนข้างต่ำโดยมีตั้งแต่ 2 ล้านถึง 2.5 ล้านดอลลาร์สหรัฐ ( ความสามารถในการเติมไฮโดรเจน 35 MPa) ดังนั้นจึงจำเป็นต้องเร่งกระบวนการแปลเป็นภาษาท้องถิ่นของคอมเพรสเซอร์ไฮโดรเจนอุตสาหกรรมลดต้นทุนการก่อสร้างสถานีเติมน้ำมันเชื้อเพลิงไฮโดรเจนและส่งเสริมการพัฒนาอุตสาหกรรมไฮโดรเจน

คาดว่าสถานีเติมน้ำมันไฮโดรเจนทั่วโลกจะเข้าสู่ระยะการพัฒนาที่รวดเร็วและจะมีสถานีมากกว่า 1,000 สถานีในปี 2025 การศึกษาความเป็นไปได้ในการก่อสร้างสถานีเติมเชื้อเพลิงไฮโดรเจนและสถานีบริการน้ำมันจะเพิ่มขึ้นเช่นรูปแบบการก่อสร้างร่วมที่นำมาใช้ในประเทศเยอรมนีญี่ปุ่นและประเทศอื่นๆ และการทดสอบการก่อสร้างร่วมกันของสถานีเติมน้ำมันไฮโดรเจนและสถานีก๊าซหลายแห่งที่ดำเนินการใน Yunfu เมืองกว่างตงประเทศจีน ในอนาคตมีแนวโน้มที่จะมีการสร้างสถานีร่วมสี่สถานีของสถานีเติมน้ำมันไฮโดรเจนสถานีก๊าซสถานีบริการน้ำมันและสถานีชาร์จปรากฏขึ้น