Vodík umožňuje propojení čisté energie s aplikacemi

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.

 

hydrogen storage & distribution

 

 

skladování a distribuce vodíku – zásobníky, potrubí a infrastruktura

 

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.

 

velké systémy na uchovávání vodíku

 

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.

 

Přenos a distribuce vodíku

 

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.

 

místní infrastruktura a systémy doplňování paliva

 

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. 

 

hydrogen fuel system

Vodíková čerpací stanice v Hamburku

 

 

výzvy a prříležitosti pro přepravu a skladování vodíku

 

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.

 

nalezněte správné řešení pro svůj projekt

 

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.

 

výstavba ekosystémů – propojení výroby vodíku s cílovými aplikacemi 

 

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.

 

 

zahajte své projekty přepravy a skladování vodíku s partnere, kterému můžete věřit

 

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.

 

naše služby pro potrubí

h2 pipeline

  • Rozměrové/pevnostní výpočty
  • Posouzení vhodnosti stávajících a nově budovaných potrubí („Certifikát H²-ready“)
  • Důkaz odolnosti materiálu vůči H²
  • Bezpečnostní stavební dozor, zkoušky a přejímací zkoušky
  • Schvalovací řízení podle BImSchG a dalších
  • Podpora při přípravě předběžné dokumentace
  • Analýzy změn zatížení
  • Ověření životnosti na základě lomové mechaniky
  • Tvorba vzdělávacích projektů 

 

naše služby pro přepravu a skladování vodíku

shipping road transport storage facility

  • Povolení k přepravě nebezpečného zboží
  • Speciální výrobní procesy („Kaltrecken“)
  • Shoda tlakových zařízení a soustav
  • Posouzení kompatibility materiálů
  • Hodnocení rizik povrchových instalací
  • Zkoušky v souladu s horním zákonem
  • Zkoušky systémů podléhajících kontrole (tlak, Ex, voda) s projektovým řízením
  • Chemická analýza vody

 

naše služby pro vodíkovou infrastrukturu pracoviště

maritime aviation industrial h2 fuel station

  • Hodnocení bezpečnostní koncepce
  • Hodnocení pracoviště a povolovací řízení podle předpisů
  • Zkoušky rozhraní mezi infrastrukturou a mobilitou
  • Zkoušky před uvedením do provozu
  • Zkoušky ochrany a bezpečnosti z hlediska výbuchu
  • Řízení povolení
  • Inovativní zkušební metody (zkoušení emisí hluku)
  • Školení obsluhy o bezpečné manipulaci s H²

 

Thore Lapp"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

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

získejte všechno, co potřebujete, z jednoho místa

 

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.

Kam dále

SELECT YOUR LOCATION