Skip to content

أنظمة توليد الهيدروجين

محلّلات كهربائية وضغط وتخزين وتوزيع، كمنظومة واحدة.

أنظمة توليد الهيدروجين

نظرة عامة

المحلّل الكهربائي يشطر الماء إلى هيدروجين وأكسجين بالكهرباء. وإن كانت تلك الكهرباء متجددة فالهيدروجين متجدد أيضًا، ولهذا تُركَّب هذه الأنظمة اليوم في أماكن لم تكن تعنى بها قبل خمس سنوات.

والمحلّل هو الجزء الظاهر ونادرًا ما يكون الجزء الصعب. فالهيدروجين يخرج عند ضغط منخفض ويجب ضغطه وتجفيفه وتخزينه وتوزيعه، والضغط هو حيث تكمن معظم الهندسة ومعظم المخاطرة.

أهم المزايا

يُورَّد كمنظومة

محلّل وضغط وتجفيف وتخزين وتوزيع محدَّدة معًا، لا مشتراة منفصلة وموصولة لاحقًا.

ضغط غشائي

محكم تمامًا، فلا يتسرب الهيدروجين ولا يلتقط تلوثًا في طريقه إلى التخزين.

نقاء محفوظ حتى نقطة الاستخدام

لهيدروجين خلايا الوقود مواصفة نقاء، وعلى السلسلة كلها استيفاؤها لا المحلّل وحده.

محسوب على نمط الطلب

مهمة التزويد ومهمة تغذية العمليات تحتاجان تخزينًا مختلفًا جدًا، وهذا يحدد معظم المحطة.

لماذا يحدد الضغطُ التصميمَ

الهيدروجين أصغر جزيء موجود. يجد مسارات تسرّب لا يجدها أي غاز آخر، ويقصف بعض أنواع الصلب، ووزنه الجزيئي المنخفض يعني أن الضاغط يبلغ نسبة ضغط لكل مرحلة أقل بكثير مما يبلغه على الهواء.

ولهذا يهيمن الضغط الغشائي على هذا التطبيق. فحجرة محكمة بلا ختم غاز ديناميكي تجيب عن مشكلة التسرب مباشرة، والنسبة العالية لكل مرحلة تُبقي عدد المراحل قابلًا للإدارة.

ثم يتبع ضغط التخزين الاستخدام. فتغذية العمليات قد تحتاج بضع عشرات من البارات؛ وتزويد المركبات يحتاج 350 أو 700، وعند هذه الضغوط يصير التخزين والتوزيع وحالة السلامة جزءًا كبيرًا من المشروع لا ملحقًا بالمحلّل.

  • ضغط غشائي قياسيًا
  • مواد مختارة ضد القصف
  • ضغط التخزين يحدده الاستخدام النهائي
  • توزيع عند 350 و700 بار متاح
  • تجفيف إلى مواصفة نقاء خلايا الوقود
  • حالة السلامة تُطوَّر مع التصميم

البيانات الفنية

إنتاج الهيدروجين
1,000 Nm³/h
إنتاج الأكسجين
500 Nm³/h
نطاق التشغيل
30 – 100 % من الحمل الاسمي
نقاء الهيدروجين
≥ 99.8 %، أو ≥ 99.999 % بعد التنقية
نقاء الأكسجين
≥ 98.5 %
ضغط التسليم
15 – 16 bar g
المحلول الكهربائي
30 % KOH
استهلاك التيار المستمر
≤ 4.5 kWh لكل Nm³ هيدروجين
استهلاك الماء
1 kg لكل Nm³ هيدروجين، الموصلية ≤ 1 mS/m
المقوّم
24 نبضة، 15,400 A تيار مستمر عند 365 V، كفاءة ≥ 93 %
المحوّل
6,300 kVA، 10 – 35 kV ثلاثي الطور، تبريد ONAN، 20 طنًا
الحاوية
12,192 × 2,438 × 2,896 mm، نحو 60 طنًا
المرافق
ماء مبرّد ≥ 200 m³/h، هواء تحكم ≥ 8 bar g بمعدل ≥ 20 Nm³/h
التحكم
PLC مع HMI

أسئلة شائعة

كم كهرباء يستهلك؟

نحو 50 إلى 55 كيلوواط ساعة لكل كيلوغرام هيدروجين بحسب المحلّل. وذلك الرقم مضروبًا في سعر كهربائك هو معظم كلفة التشغيل.

عند أي ضغط أخزّن؟

ينبع من الاستخدام. فتغذية العمليات غالبًا بضع عشرات من البارات؛ وتزويد المركبات 350 أو 700، وهذا يغيّر المحطة كلها.

هل يمكن الاستفادة من الأكسجين؟

نعم، وفي موقع يحتاج أكسجينًا أيضًا يحسّن ذلك الجدوى كثيرًا. ويستحق طرحه مبكرًا لأنه يؤثر في تخطيط المحطة.

لماذا يُستخدم الضغط الغشائي؟

لأن الهيدروجين يتسرب عبر أي شيء فيه ختم ديناميكي. والحجرة المحكمة تجيب عن ذلك مباشرة، والنسبة العالية لكل مرحلة تبقي عدد المراحل قابلًا للإدارة.

ما التقصّف الهيدروجيني؟

دخول الهيدروجين إلى بنية المعدن وجعله قصفًا. واختيار المواد يقي منه، ولهذا لا يمكن استخدام صلب عادي ببساطة.

ما درجة نقاء الهيدروجين المطلوبة؟

لخلايا الوقود، عالية جدًا. والمواصفة تسري عند نقطة الاستخدام، فعلى السلسلة كلها استيفاؤها لا المحلّل وحده.

كم مساحة تحتاج المحطة؟

أكثر مما يوحي المحلّل. فالضغط والتجفيف والتخزين ومسافات الأمان هي ما يحدد البصمة، ونخطّطها قبل التسعير.

هل هي آمنة؟

تُهندَس لتكون كذلك، بكشف وتهوية ومسافات فصل وحالة سلامة تُطوَّر مع التصميم لا بعده.

ما برنامج التسليم؟

طويل، لأنها منظومة لا آلة. ويُعطى برنامج واقعي مع العرض لا برنامج متفائل.

هل تستطيعون صيانتها؟

نعم، وجانب الضغط هو حيث تقع معظم الصيانة. ومهندسونا مدرَّبون عليه وقطع التآكل محفوظة لا تُطلب.

منتجات ذات صلة

غير متأكد من الموديل المناسب؟

أرسل لنا معدّل استهلاك الهواء وضغط التشغيل وساعات العمل، وسيقوم مهندسونا بحساب المقاس وإرسال توصية مكتوبة، مجانًا ودون التزام.