Применение водородной технологии в газовом оборудовании Viessmann

Вопросы развития водородной энергетики и в этом контексте перспективы использования инфраструктуры газотранспортной системы Украины сейчас на повестке дня в связи со значительными изменениями в экономической и энергетической сферах, а также развитием водородных технологий в странах ЕС.
В промышленности Германии уже есть спрос на водород и Украины рассматривается как возможный поставщик водорода. Сейчас немецкие компании тестируют технологии выработки водорода и оптимизации процессов.

И мы, VIESSMANN, уже готовы к данным изменениям!

VITODENS 200 - уже сейчас могут работать на смеси водорода и газа, с массовой долей водорода 20-30%.
В случае полного перехода на водород - сервисный партнер может заменить только горелка и котел будет уже водородным.

Чем УКРАИНА ПРИВЛЕКАТЕЛЬНАЯ КАК ПЛОЩАДКА ДЛЯ ВЫРАБОТКИ «ЗЕЛЕНОГО» водорода?

Три главные сферы использования водородных технологий - отопление, электрическая энергия и транспорт. Причем не только колесный. Это и железнодорожный, и морской. И есть проекты, где самолеты уже оборудуются бортовыми водородными технологиями. На них самолеты еще не летают, но для обеспечения жизнедеятельности судна такие технологии используются.

Последние месяцы не прекращаются новости относительно новых достижений Украины в области водородной энергетики.

Недавно создали Атлас потенциала возобновляемой энергетики Украины. Он свидетельствует, что мы можем у себя разместить такое количество возобновляемых источников, которая позволит полностью обеспечить себя как страну, не быть зависимыми от импорта энергоносителей сюда, и - закрыть треть потребностей всех стран Евросоюза.

Политика Германии и ЕС в свою очередь поставила амбициозную цель стать к 2050 году климатически нейтральной и уменьшить выбросы CO2 до нуля. Этого можно достичь только без сжигания ископаемого топлива. Зато в будущем в отопительном секторе будет сочетание решений на основе электрической энергии, таких как тепловые насосы, и возобновляемых источников энергии, таких как водород, производимых без диоксида углерода. Водород, в частности, будет играть ключевую роль. Это логичный способ сделать рынок отопления климатически нейтральным.

Это новый вид топлива предназначен для отопления

Водород для отопления сочетается с электрификацией - это позволяет потребителям и компаниям хорошо инвестировать в теплоснабжение зданий без CO2. Пилотное исследование Немецкого энергетического агентства (Dena) показывает, что сочетание электроэнергии и водорода в строительном секторе может уменьшить расходы энергетической системы минимум на 260 млрд. евро к 2050 г.. Расширение электросетей и резервных электростанций - что необходимо полностью электрифицировать отопительный сектор - было бы значительно сокращено за счет использования существующей газовой инфраструктуры для водорода. Более того, это новое топливо позволяет значительно сократить выбросы CO2 за очень короткий промежуток времени. Уже можно добавить к природному газу в электросети до 20 процентов водорода. Это может уменьшить выбросы парниковых газов примерно на семь процентов в год. Итак, это быстро и эффективно сделает большой вклад в защиту климата.

Современные конденсационные котлы Vitodens могут легко работать на смеси до 30 процентов водорода.

Технология, необходимая для использования таких смесей природного газа и водорода для обогрева зданий, доступная и уже используется на рынке в тысячах установок. По сути, газовые конденсационные котлы последних поколений Vitodens 300 и Vitodens 200 уже сегодня могут эксплуатироваться с 20-30 процентами водорода.

Национальные и международные стратегии расширения инфраструктуры

Национальные и международные инициативы будут способствовать расширению водородной инфраструктуры в ближайшие годы. Соответственно, немецкий правительство представило свою национальную инфраструктуру летом 2020 года. Он объявил о финансировании 9 млрд. Евро для целевого развития водородной инфраструктуры. Одновременно Комиссия ЕС опубликовала водородную стратегию, которая предусматривает значительное расширение производственных мощностей. Ожидается, что производство водорода с помощью возобновляемых источников энергии вырастет до 1 миллиона тонн до 2024 года и до 10000000 тонн до 2030 года. Сегодня уже поддерживаются многочисленные пилотные проекты. Одним из примеров является создание водородной инфраструктуры в регионе Кайзерс земли Рейнланд-Пфальц в Германии. В рамках проекта «SmartQuart», финансируемого Федеральным министерством экономики и технологий Германии (BMWi), к 2023 году там будет построена полная водородная инфраструктура. Она будет включать производство возобновляемой электроэнергии, хранения и распределения водорода и распределение водорода для его использования в секторах тепло- и электроснабжения, промышленности и транспорта. Компания Viessmann участвовала в этом начальном испытательном исследовании в эпоху устойчивой энергетики с самого начала. В Кайзерсеши компания Viessmann тестировать конденсационные котлы для работы с чистым водородом, а также практическую работу водородно-совместимых систем отопления топливных элементов.

«H2ready» конденсационные котлы, работающие на 100 процентов водорода

«Мы создаем жизненные пространства для будущих поколений» - вот миссия компании Viessmann. Для того, чтобы обеспечить надежное, безопасное, доступное и климатически нейтральное теплоснабжения в будущем, команда инженеров и техников в Инновационном центре Viessmann, расположенном в штаб-квартире компании в Аллендорфе (Эдер) - пока испытывает конденсационные котлы "H2ready" на работу с чистым водородом. Основой служат современные настенные газовые котлы на природном газе с полностью предварительно смешанной газовой горелкой. Свойства горения водорода, которые существенно отличаются от свойств природного газа, требуют новой разработки системы сгорания, контроля и управления огнем, а также адаптации компонентов горелки.

После испытания прототипа следующими этапами являются квалификация, испытания на выносливость и, в конце концов, внедрение устройств в Кайзерсеши в начале 2023 года. Эти устройства, скорее всего, будут выпущены на рынок в 2024 году; ожидается, что дальнейшие региональные газовые сети Германии впоследствии распределять чистый водород среди потребителей. Инновационные конденсационные котлы "H2ready" смогут с незначительными усилиями переходить с природного газа или смесей природного газа / водорода на чистый водород. Это обеспечивает их совместимость в будущем переходном этапе от природного газа к водороду.

В настоящее время компания Viessmann разрабатывает другие системы конденсационной технологии, в том числе разработанные для большей мощности, топливные элементы и установки ТЭЦ, предназначены также для использования водорода. Как ведущий новатор в области, через несколько лет Viessmann предложит полный ассортимент.

Свойства водорода

Самый распространенный элемент во Вселенной имеет многочисленные положительные свойства.

Водород - это:

Ни токсичен, ни коррозионно ни радиоактивный,
Не загрязняет воду, не вредит природе или окружающей среде
По сравнению с природным газом и мазутом, он имеет самую высокую плотность энергии на килограмм (водород 33,3 кВт-ч / кг, природный газ 13,9 кВт-ч / кг, мазут 11,4 кВт-ч / кг).
Прежде всего, водород можно производить и сжигать нейтральным к СО2 способом, что делает его абсолютно климатическим. Однако, водород значительно отличается от природного газа по своим свойствам, связанным с горением. Таким образом, объемная плотность энергии для газообразного водорода, которая составляет примерно 3,0 кВт-ч / м, при нормальном давлении и при температуре, по сравнению составляет лишь одну треть от природного газа (9,97 кВт-ч / м) . Природный водород на Земле в основном присутствует только в химически связанной форме, например как вода. В таком виде он охватывает более двух третей поверхности Земли. Общие водные ресурсы Земли составляют примерно 1,386 миллиарда кубических километров. Также на Земле есть важные соединения, содержащие водород, в природных газах, таких как метан, а также в сырой нефти.

Прогнозы показывают снижение производственных затрат, обусловленное уменьшением затрат на электролиз и возобновляемые источники энергии для производства электроэнергии, а также внедрением производства и хранения углерода (например, в Северном море). По данным международного института исследования рынка BloombergNEF, зеленый водород может даже конкурировать с природным газом до 2050 года.