نقل الهيدروجين – تكلفة, فعاليه, ثقة

من أجل استخدام الهيدروجين في الصناعة أو في المنازل أو في خلايا الوقود ، يجب أولاً نقله. يعتمد اختيار طريقة النقل على تقنية الإنتاج ومسافة النقل والبنية التحتية للنقل واحتياجات المستخدم النهائي. أكثر الطرق شيوعًا هي خطوط أنابيب الغاز الحالية والنقل البري بواسطة شاحنات الصهريج.

بالنسبة لك كمشغل لشبكات الغاز وشبكات التوزيع وخطوط الأنابيب أو مشغل لمركبات نقل الغاز ، من المهم ان تزود عملائك بكميات كافية من الهيدروجين بطريقة آمنة وفعالة من حيث التكلفة وبشكل موثوق. سواء من حيث طرق النقل من مواقع الإنتاج العالمية إلى المحاور ، أو من حيث التوزيع المحلي في البلدان المشترية إلى المستخدم النهائي.

اعتمادًا على طريقة الإنتاج وتصميم النظام ، تشمل لوجستيات الهيدروجين الخطوات التالية: الضغط والحقن والتخزين الوسيط والنقل والتوزيع. يمكن بالفعل تغذية الهيدروجين مباشرة في شبكة الغاز ، ضمن الحدود المحددة. لاستخدام هذا الخيار ، يجب توضيح الأسئلة التالية:

• هل يمكن استخدام خطوط أنابيب الغاز الموجودة؟
• هل خطوط الأنابيب هذه مصممة لهذا الغرض؟
• هل يمكنهم تحمل الضغط العالي؟
• ما هو المطلوب لتعديل خطوط أنابيب الغاز للهيدروجين؟

بدلاً من ذلك ، هناك خطوط أنابيب تستخدم فقط للهيدروجين. هذه مصنوعة من المعدن أو البلاستيك وهي الأمثل لنقل الهيدروجين.

على الرغم من أن النقل المعتمد على خطوط الأنابيب هو أسهل طريقة لتوزيع الغاز ، إلا أن بناء خطوط الأنابيب لاستخدام الهيدروجين فقط يتطلب استثمارًا أوليًا مرتفعًا. من ناحية أخرى ، فإن استخدام شبكات الغاز الحالية ينطوي على تكاليف أقل بكثير مقدمًا. ومع ذلك ، يجب مراقبة خطوط أنابيب الغاز بعناية لضمان مزج الهيدروجين في خليط الغاز بالنسب الصحيحة

نهج آخر هو نقل الهيدروجين في صهاريج خاصة على متن الشاحنات أو قطارات الشحن أو السفن. اعتمادًا على طريقة النقل ، يتم استخدام خزانات هيدروجين صغيرة أو متوسطة أو كبيرة ، وهي محمية بشكل صحيح لأسباب تتعلق بالسلامة

تواجه صهاريج النقل الخاصة هذه ، والتي تحتوي على الهيدروجين بشكل غازي ومضغوط (CGH2: الهيدروجين الغازي المضغوط) أو في شكل سائل (LH2: هيدروجين سائل) ، نفس التحديات التي تواجهها صهاريج التخزين:

• لتخزين كميات كبيرة من غاز الهيدروجين بكميات ذات حجم محدود ، يجب ضغطه تحت ضغط مرتفع.
• يمكن للهيدروجين الغازي الهروب بسهولة من خلال التسربات.
• يسمح تخزين الهيدروجين المسال بكثافة تخزين أعلى عند ضغط منخفض بدرجة كبيرة.
• ومع ذلك ، فإن هذا يتطلب تبريدًا ثابتًا عند -253 درجة مئوية ، وإلا فقد يتبخر الهيدروجين (غليان).
• يجب تصميم خزانات الهيدروجين لتكون آمنة ومتينة ، حيث إن فشل الخزان يشكل خطر الانفجار.

• تحليلات الملائمة للبنىة التحتية القائمة ومنشآت توزيع الهيدروجين.
• اختبار القبول لهيكل خط الأنابيب بأكمله.
• اختبار ملاءمة هياكل شبكة التوزيع لوظائف التوريد.
• دراسات قابلية الاستخدام واختبارات التسرب لمنشآت التوريد الخاصة بالعميل النهائي.
• شهادات "الهيدروجين الأخضر" أو "البصمة الكربونية".
• اختبار الجودة واختبار سلامة البنىة التحتية.

بمجرد وصول الهيدروجين إلى وجهته ، يجب توزيعه بشكل أكبر للاستخدام المقصود (التطبيق). لذلك ، هناك حاجة إلى بنية تحتية مناسبة للنقل والتوزيع

يحدث نقل الهيدروجين عبر مسافات طويلة بشكل عام عبر خطوط الأنابيب. لجعل الهيدروجين متاحًا محليًا في وجهته ، هناك طرق مختلفة لمزيد من التوزيع

ما لم يتم إنتاج الهيدروجين محليًا ، أي مباشرة عند نقطة الاستخدام (مثل محطة تعبئة الهيدروجين) ، يتم توزيعه عبر نقاط التوزيع ، ما يسمى بالمحاور. هناك خياران مختلفان للتوزيع - التوزيع المباشر وغير المباشر

في حالة التوزيع المباشر ، يكون التطبيق (على سبيل المثال محطة تعبئة الهيدروجين) مرتبطًا بشكل مباشر تقريبًا بخط أنابيب الهيدروجين لمسافات طويلة.

علي الصعيد الاخر, و مع التوزيع الغير مباشر, يتم تخزين الهيدروجين مؤقتًا في منشأة تخزين ، ما يسمى المحور. من هذه المحاور ، يتم توزيع الهيدروجين بشكل أكبر إما عبر شبكة التوزيع المحلية (شبكة الغاز وخطوط الأنابيب) ، أو بدلاً من ذلك ، يعمل المحور نفسه كمحطة تعبئة. في هذه الحالة ، يُملأ الهيدروجين في شاحنة ، ثم تنقل الهيدروجين إلى نقطة استخدامه النهائية.

تعتمد الطريقة المستخدمة لتوزيع الهيدروجين على البنية التحتية المحلية وعلى إمكانية توسيع الهياكل القائمة. كما أنه يعتمد على التطبيق المقصود. على سبيل المثال ، يجب على أي شخص يريد تشغيل محطة تعبئة هيدروجين أن يفكر في أنواع المركبات التي سيعمل عليها التزود بالوقود. هل يحتاج الهيدروجين إلى التزويد بشكل غازي أم سائل؟ ما الكميات المطلوبة وما الجودة؟ أم أن الهيدروجين يُنقل عبر شبكات الغاز وشبكات الهيدروجين ، ويقصد استخدامه لتوليد الكهرباء والحرارة في المباني أو للعمليات الصناعية؟

تعد معرفة الإجابات على هذه الأسئلة أمرًا بالغ الأهمية حتى تتمكن من تصميم محطات آمنة وتشغيلها بشكل موثوق وكذلك توسيع نطاقها بأكثر الطرق فعالية من حيث التكلفة. سوف نساعدك في هذه العملية.