Водородная заправочная станция

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
Hydrogen station pump.jpg

Водородная заправочная станция – оборудование для заправки водородом или водородной смесью HCNG транспорта на шоссе или дома. Топливо обычно отпускается в килограммах.[1]

Типы заправочных станций[править | править вики-текст]

Водородные заправочные станции можно разделить на три типа:

  • Мобильные
  • Стационарные
  • Домашние

Мобильные станции предназначены для заправки техники в местах, где нет другой водородной инфраструктуры. Например, военной техники, выставочных образцов и т.д.

Стационарные станции предназначены для продажи водорода, произведённого на самой станции, или в другом месте. Некоторые из них располагаются на химических производствах, где производят водород, или получают водород в виде побочного продукта основного производства.

Домашние заправочные станции создаются как решение проблемы отсутствия водородной инфраструктуры. Они могут производить 200 – 1000 кг водорода в год, что достаточно для заправки 1-5 автомобилей в сутки. Водород может производиться электролизом воды в ночное время. Это позволит сгладить пики потребления электроэнергии.

Honda испытывает свою бытовую установку под названием Домашняя энергетическая станция Honda. Установка в бытовых условиях производит водород из природного газа. Часть водорода используется в топливных элементах для производства тепловой и электрической энергии для дома. Оставшаяся часть водорода используется для заправки автомобиля.

Аналогичные разработки ведутся:

  • Toyota совместно с Aisin Seiki Co. с 2001 года. Начало продаж запланировано на 2008 г. Домашняя система Toyota получает водород из природного газа, сжиженного нефтяного газа, или керосина. Toyota прогнозирует, что цена домашней энергетической установки составит около $4100.
  • General Motors разрабатывает домашнюю систему для заправки водородных автомобилей. GM надеется, что домашние заправочные станции поступят в продажу в 2011 году, когда начнутся поставки автомобилей на водородных топливных элементах.

Британская компания ITM Power Plc разработала и испытала в 2007 г. бытовой электролизёр для производства водород. Водород производится ночью, что позволит сгладить пики потребления электроэнергии. Электролизер мощностью 10 кВт производит из воды водород, и хранит его под давлением 75 бар. Произведённого водорода достаточно для 40 км пробега битопливного (водород/бензин) Ford Focus. Компания планирует начать производство бытовых электролизеров в начале 2008 г. ITM Power достигла уровня себестоимости электролизеров $164 за 1 кВт.

Топливо[править | править вики-текст]

Подавляющая часть водородных заправочных станций продаёт газообразный водород.

Из общего количества заправочных станций, построенных 20042005 году, всего 8 % работают с жидким водородом, остальные — с газообразным.

Ставку на жидкий водород сделала BMW. Её битопливный (водород/бензин) BMW hydrogen 7 работает на жидком водороде.

Председатель совета директоров и главный управляющий General Motors Рик Вагонер (Rick Wagoner) также считает жидкий водород более перспективным. General Motors на свой прототип HydroGen3 (Opel Zafira) устанавливает два бака: один для газообразного водорода, другой для жидкого.

Время заправки[править | править вики-текст]

Современное оборудование позволяет заправлять транспорт водородом за 3 (складской погрузчик) - 5 (легковой автомобиль) минут, что сопоставимо с временем заправки бензинового транспорта.

Компания Linde AG разработала технологию заправки автомобиля водородом за три минуты [2].

Распространение[править | править вики-текст]

К концу 2006 года во всём мире функционировало более 140 стационарных водородных автомобильных заправочных станций. Из них было 46% сконцентрировано в Северной Америке (США + Канада). К концу 2008 года количество заправочных станций выросло до 175. Планировалось строительство 108 заправочных станций[3].

Размеры стационарных заправочных станций[править | править вики-текст]

Заправочные станции можно условно разделить по размерам:

  • Малые – до 20 кг водорода в день - до 10 легковых автомобилей в день;
  • Средние - 50-1250 кг водорода в день – до 250 легковых автомобилей или до 25 автобусов в день;
  • Промышленные – 2500 кг водорода в день (и более) – до 500 легковых автомобилей или до 50 автобусов в день.

Малые и средние заправочные станции могут самостоятельно производить водород как электролизом воды, так и риформингом углеводородов (природный газ, керосин и т.д.).

В США стоимость водорода, произведённого электролизом воды на заправочной станции среднего размера, состоит на 58% из стоимости электроэнергии и на 32% из капитальных затрат. У малой заправочной станции в стоимости водорода на долю капитальных затрат приходится 55%, а на долю электроэнергии 35%. Данные на 2005 год.

Потребление водорода[править | править вики-текст]

National Renewable Energy Laboratory (США) в своих расчётах использует среднюю дальность пробега легкового автомобиля 12000 миль в год (19200 км), потребление водорода - 1 кг на пробег 60 миль (96 км). Т.е. одному легковому автомобилю в год требуется 200 кг водорода, или 0,55 кг в день.

Строение водородной заправочной станции[править | править вики-текст]

  • риформер, или электролизёр;
  • система очистки водорода;
  • система хранения водорода;
  • компрессор (для газообразного водорода);
  • диспенсер для раздачи водорода конечным потребителям.

Стоимость оборудования для водородной станции оценивалась на 2008 год в сумму от 0.5 до 5 млн долларов США.[4]

Стандарты[править | править вики-текст]

Техническое регулирование в области строительства водородных заправочных в Российской Федерации  обеспечивается серией национальных и межгосударственных стандартов, идентичных международным стандартам ИСО, которая включает в себя:

  • ГОСТ Р ИСО 14687-1-2012 «Топливо водородное. Технические условия на продукт. Часть 1. Все случаи применения, кроме использования в топливных элементах с протонообменной  мембраной, применяемых в дорожных транспортных средствах»;
  • ГОСТ Р 55466-2013/ISO/TS 14687-2:2008 Топливо водородное. Технические условия на продукт. Часть 2. Применение водорода для топливных элементов с протонообменной мембраной дорожных транспортных средств»;
  • ГОСТ ISO 14687-3–2016 «Топливо водородное. Технические условия на продукт. Часть 3. Применение для топливных элементов с протонообменной мембраной стационарных установок»;
  • ГОСТ Р ИСО 17268–2014 «Устройства соединительные для заправки наземных транспортных средств газообразным водородным топливом»;
  • ГОСТ Р ИСО 26142–2013 «Приборы стационарные для обнаружения водорода;
  • ГОСТ Р 55226–2012/ISO/TS 20100:2008 Водород газообразный. Заправочные станции».

Система национальных и межгосударственных стандартов для создания сети водородных заправочных станций и станций технического обслуживания водородных автомобилей содержит необходимые разрешительные документы для их строительства и организации эксплуатации парка водородных автомобилей, автобусов и автопогрузчиков с системами топливных элементов.[5].

См. также[править | править вики-текст]

Примечания[править | править вики-текст]

  1. LA gas station gets hydrogen fuel pump
  2. to Speed up Hydrogen Refuelling in North America
  3. Fifteen New Hydrogen Refuelling Stations in 2008, Worldwide
  4. Pump It Up: We Refuel a Hydrogen Fuel-Cell Vehicle. Fueling up a fuel cell is simple. Fueling up the infrastructure is another thing entirely. / Car and Driver, NOV 2008  (англ.): "hydrogen for fuel-cell ..is captured and packaged on site, extracted from the station’s supply of water ..or from natural gas. The equipment .. with costs ranging between $500,000 and $5,000,000 per installation. The price depends on factors such as the number and pressure of the pumps, security measures, and the types of vehicles the facility intends to serve"
  5. Сведения о разработчике ГОСТ Р 55226-2012

Ссылки[править | править вики-текст]