Pochopte technologii přenosu a skladování vodíku a naučte se, jak být bezpeční a efektivní
Pochopte technologii přenosu a skladování vodíku a naučte se, jak být bezpeční a efektivní
Mezivládní panel pro změnu klimatu (IPCC) vyzývá vlády a společnosti, aby zavedly opatření k dekarbonizaci naší globální ekonomiky. V šesté hodnoticí zprávě vědci jasně prohlašují, že lidská činnost urychluje globální oteplování a že jeho účinky budou devastující a nevratné. Obnovitelné energie budou klíčové pro snížení emisí skleníkových plynů (GHG). Ne všechny regiony však mají přístup k dostatečným zdrojům čisté energie, jako je slunce, vítr a voda. Kromě toho některá průmyslová odvětví spoléhají na vysokou koncentraci energie, kterou lze v místě použití skladovat ve velkém množství.
Potřebujeme diverzifikované nosiče energie a technologie skladování, abychom překlenuli mezeru mezi obnovitelnými zdroji energie a aplikacemi. V této souvislosti je vodík jedním z nejslibnějších řešení.
Jakmile je vodík vyroben a zpracován, je třeba jej bezpečně skladovat a distribuovat. Vodík lze fyzicky uchovávat v plynné nebo kapalné formě. Bod varu vodíku je −252,9°C. Kvůli svému kryogennímu bodu varu vyžaduje kapalný vodík buď chlazení na velmi nízkou teplotu pro bezpečné skladování, nebo musí být organicky vázán (např. tekutý organický nosič vodíku – LOHC). Na druhé straně plynný vodík skladovaný za běžných teplot vyžaduje vysokotlaká řešení pro skladování a přepravu, aby bylo dosaženo stejné energetické hustoty jako u kryogenního vodíku.
Můžeme rozlišovat mezi velkými systémy pro skladování a distribuci a menší infrastrukturou na místě.
Velkou výhodou vodíku je, že jej lze dlouhodobě skladovat bez ztrát v plynném skupenství. Kromě toho lze využít velkou část stávající infrastruktury pro zemní plyn. Vodík má ovšem ve srovnání s jinými nosiči energie, jako je zemní plyn nebo ropa, nízkou objemovou hustotu energie při atmosférickém tlaku. To představuje menší problém ve stacionárních aplikacích, kde lze použít velké zásobníky s nízkým tlakem, na rozdíl od mobilních aplikací, kde jsou velikost a hmotnost nádrží velmi důležité.
Podzemní skladování vodíku je například možné ve velkých jeskyních vytvořených v solných dolech v hloubce až 1 000 metrů v blízkosti větších provozů na výrobu vodíku a elektrolyzérů. Podobné systémy již existují pro zemní plyn a mohly by stejně sloužit pro vodík.
Alternativně je možné skladovat vodík ve formě hydridů kovů. Molekuly vodíku jsou chemicky vázány ve struktuře kovové sloučeniny a zůstávají stabilní a nejsou v těchto nízkotlakých systémech nebezpečné při atmosférickém tlaku.
Plynný vodík lze dodávat na místo použití buď ve vysokotlakých zásobnících, nebo potrubím. Přeprava ve vysokotlakých nádržích čelí podobným problémům jako skladování ve vysokotlakých zásobnících a lze ji usnadnit díky silniční, železniční nebo námořní dopravě. Proto je toto řešení flexibilní a vhodné pro dosažení jakéhokoli cíle bez potřeby nové infrastruktury.
Doprava vodíku potrubím je vhodné řešení, pokud je třeba přepravovat velké množství vodíku. Plynovody mohou přepravovat velké množství energie s nižšími náklady než při přenosu elektřiny nadzemním elektrickým vedením. Stávající infrastrukturu plynovodů v zemích, jako je Německo, lze s několika úpravami použít k přepravě vodíku.
Teoreticky by se potrubím pro přepravu metanu mohlo přepravovat téměř stejné množství energie v podobě vodíku. To však závisí na neporušenosti součástí potrubí, jako jsou armatury a potrubí. Je možné, že vodíková křehkost urychluje tvorbu trhlin, a tím výrazně zkracuje životnost potrubí. Je třeba vzít v úvahu i další faktory, jako je dynamické napětí a existující trhliny.
Je také možné smíchat vodík se zemním plynem, aby se tato rizika zmírnila a omezily se potřebné úpravy potrubí. Pokud však podíl vodíku přesáhne 40 %, bude pravděpodobně nutné vyměnit díly, jako jsou kompresory a turbíny, aby se vyrovnaly s vyšším objemovým průtokem vodíku.
Skladování a distribuce vodíku na místě jsou proveditelné, ale před uvedením do provozu vyžadují bezpečnostní koncepci a testování. Výzvy se vztahují především na vysokotlaké zásobníky a také samotné čerpací stanice. Kromě toho musí společnosti zajistit integritu součástí a také školení zaměstnanců pro bezpečnou manipulaci s vodíkem.
Vodíková čerpací stanice v Hamburku
Nejběžnější problémy, kterým společnosti čelí při přepravě a skladování vodíku, se týkají nákladů, bezpečnosti a dostupnosti kvalifikovaného personálu. Se správnými partnery lze tyto výzvy řešit pro získání náskoku před konkurenty a zmírnění rizik. Investice do budování infrastruktury a partnerství pro vodíkové projekty dnes umožní společnostem profitovat z rostoucí poptávky po čisté energii a ekologických palivech.
V zemích s existující plynovodní infrastrukturou bude vodík pravděpodobně distribuován potrubím. Výjimkou jsou průmyslové aplikace, ve kterých je jako vstupní surovina požadován metanol a čpavek. Zde má smysl výroba derivátů přímo v místě výroby nízkouhlíkového vodíku, protože lze transportovat vyšší energetické hustoty. Vodík lze přepravovat pomocí nákladních automobilů a lodí tam, kde se vodík musí skladovat pro plnění menších zásobníků a nádob.
Zatímco nejslibnějším řešením pro většinu těchto scénářů je plynný vodík, probíhají nové diskuse o výhodách a nevýhodách kapalného vodíku. Pro společnosti není snadné orientovat se v současném stavu trhu s vodíkem a porozumět nejlepším dostupným řešením pro skladování. Je to zejména proto, že vodíkové technologie vyžadují pro zajištění bezpečnosti odborné znalosti.
V TÜV SÜD můžeme nabídnout jedinečnou pomoc při hledání vhodného nastavení přepravy a skladování pro vaši vodíkovou strategii a pomůžeme také zajistit bezpečnost. S našimi více než 500 odborníky na vodík můžeme zkoušet, kontrolovat a certifikovat komponenty a projekty po celém světě. Díky školením pro bezpečnou manipulaci s vodíkem a zařízením navíc zajistíme, aby vaši pracovníci byli kvalifikovaní k zavádění nové strategie.
Společně s naší dceřinou společností LBST pro výzkum vodíku poskytujeme aktuální a komplexní pohledy na dostupné technologie a nové příležitosti. Navíc díky naší poradenské dceřiné společnosti evety můžeme podpořit váš projekt během celého životního cyklu nejmodernějšími odbornými znalostmi.
Velkou výzvou na cestě k vodíkové budoucnosti je vybudování ekosystému, který propojuje výrobce nízkouhlíkového vodíku s uživateli a zákazníky. Přechod na vodík navíc vyžaduje nové technické vybavení, a tudíž i nové kvalifikační postupy a normy pro zařízení.
TÜV SÜD spolu se svými dceřinými společnostmi evety a LBST umožňuje propojení mezi partnery zajišťujícími výrobu, přepravu a skladování vodíku a jejich zákazníky.
Díky členství v mezinárodních komisích pro vodík jsme také obeznámeni s nejnovějšími předpisy, kodexy a normami (RCS) a můžeme podle toho zkoušet a certifikovat vaše vodíková zařízení.
V TÜV SÜD kombinujeme desetiletí zkušeností s vodíkem a rozsáhlou síť zákazníků v oblasti obnovitelných energií, potrubí a infrastruktury, zpracovatelského průmyslu a mobility. To nám umožňuje podporovat vodíkové projekty službami uzpůsobenými vašim potřebám a zajistit bezpečnost a efektivitu u složitých projektů.
"V TÜV SÜD věříme, že vodík bude nedílnou součástí čisté budoucnosti pro všechny. Jsme odhodláni zajistit bezpečnost a spolehlivost vodíkových projektů a podporovat naše zákazníky s touto novou technologií v celém hodnotovém řetězci.“ Thore Lapp, manažer obchodní jednotky Zelená energie a udržitelnost v TÜV SÜD
V TÜV SÜD vás můžeme podpořit v každé fázi vodíkového projektu a napříč celým hodnotovým řetězcem. Můžete se spolehnout na desítky let našich zkušeností, naši síť více než 500 odborníků na vodík a náš závazek k bezpečné a zelené budoucnosti.
Obraťte se na náš tým a vydejte se již dnes na cestu za vodíkem.
Zjistěte více o hodnotovém řetězci vodíku od výroby přes přepravu po využití. Najděte správná řešení a zajistěte bezpečnost pro své projekty s TÜV SÜD.
Zjistit více
Podívejte se, jak TÜV SÜD podporuje projekty obnovitelné energie, výroby vodíku – projekty elektrolyzérů, pyrolýzy a (SMR) – a jak zajišťujeme bezpečnost a účinnost.
Zjistit více
Zjistěte, jak TÜV SÜD podporuje vývoj vodíkových aplikací pro použití v oblasti mobility, průmyslu a infrastruktury a zajišťuje bezpečnost a efektivitu.
Zjistit více
SELECT YOUR LOCATION
Global
Americas
Asia
Europe
Middle East and Africa
