Forstå hydrogenfyllingsstasjoner: En omfattende guide

Hydrogendrivstoff har blitt en akseptabel erstatning etter hvert som verden går over til renere energikilder. Denne artikkelen snakker om hydrogenfyllestasjoner, utfordringene de står overfor og deres sannsynlige bruksområder for transport.

Hva er en hydrogenfyllestasjon?

Brenselceller for elbiler kan motta hydrogen fra spesifikke steder som kalles hydrogenfyllestasjoner (HRS). Selv om de er laget for å håndtere hydrogen, en gass som krever spesifikke sikkerhetstiltak og spesialmaskineri, er disse stasjonene estetisk like vanlige bensinstasjoner.

Et hydrogenproduksjons- eller leveringssystem, kjøle- og lagringstanker og dispensere er de tre hoveddelene av en hydrogenfyllestasjon. Hydrogenet kan leveres til anlegget via rør eller slangetilhengere, eller det kan produseres på stedet ved hjelp av metanreformering med damp eller elektrolyse for å produsere det.

Viktige komponenter på en hydrogenfyllestasjon:

l Utstyr for produksjon eller transport av hydrogen til fartøy

l komprimeringsenheter for å øke trykket i hydrogentanker som lagrer hydrogen under ekstremt høyt trykk

l Dispensere med spesielle FCEV-dyser

l Sikkerhetsfunksjoner som lekkasjesøk og nedstengning i nødstilfeller

Hva er det største problemet med hydrogendrivstoff?

Utstyr for produksjon eller transport av hydrogen til fartøy som komprimerer enheter for å øke trykket i hydrogentanker som lagrer hydrogen under ekstremt høyt trykkdDispensere med spesielle FCEV-dyser, sikkerhetsfunksjoner som lekkasjesøk og avstengning i nødstilfeller.Produksjonskostnader og energieffektivitet er de viktigste utfordringene hydrogendrivstoff står overfor. I dag brukes dampmetanreformering – som bruker naturgass og produserer karbonutslipp – til å produsere mesteparten av hydrogenet. Selv om «grønn hydrogen» laget ved elektrolyse med fornybar energi er renere, er kostnaden fortsatt mye høyere.

Dette er enda viktigere utfordringer: Transport og lagring: Fordi hydrogen har en liten mengde energi i forhold til volumet, kan det bare komprimeres eller avkjøles ved høyt atmosfærisk trykk, noe som forårsaker kompleksitet og kostnader.

Forbedring av fasiliteter: det koster mye ressurser å bygge et stort antall bensinstasjoner.

Effekttap: På grunn av energitap under produksjon, reduksjon og utveksling har brenselceller laget av hydrogen redusert ytelse «fra brønn til hjul» enn elbiler utstyrt med batterier.

Til tross for disse vanskelighetene, ansporer statlig støtte og pågående forskning teknologisk utvikling som kan øke den økonomiske gjennomførbarheten av hydrogen.

Er hydrogendrivstoff bedre enn elektrisk?

Valget mellom batterielektriske biler (BEV-er) og biler drevet av hydrogenbrenselceller er vanskelig fordi hver type teknologi, basert på bruksproblemet, tilbyr spesifikke fordeler.

Elbiler med batterier er mer nyttige for daglig transport og bruk i byer, mens hydrogendrevne biler fungerer godt for bruksområder som krever lange avstander og rask drivstoffpåfylling, for eksempel busser og lastebiler.

Hvor mange hydrogenfyllestasjoner finnes det i verden?

Mer enn 1000 hydrogenfyllestasjoner var i drift over hele verden per 2026, og det vil bli planlagt stor vekst i årene som følger. Det er flere spesifikke områder derhydrogenfyllingsstasjonerflyttet:

Med over fifem hundrevisstasjoner, tar Asia over markedet, som hovedsakelig består av landene Sør-Korea (mer enn 100 stasjoner) og Japan (mer enn 160 stasjoner). Kinasmarkedvokser raskt fordi myndighetene har ambisiøse mål.

Med nesten 100 stasjoner ligger Tyskland foran Europa, og kan skryte av omtrent to hundre stasjoner. Innen 2030 planlegger EU å øke antallet stasjoner til tusenvis.

Mer enn 80 stasjoner har utsalgssteder i Nord-Amerika, hovedsakelig fra California, med noen flere i Canada og den nordøstlige delen av USA.

Med prognoser som tyder på at det kan være mer enn 5000 stasjoner rundt om i verden innen 2030, har stater overalt lagt frem tiltak som skal fremme utbyggingen av hydrogenstasjoner.

Hvorfor er hydrogendrivstoff bedre enn bensin?

Sammenlignet med tradisjonelt drivstoff laget av olje, har hydrogendrivstoff mange forskjellige fordeler:

Null luftforurensning: hydrogendrevne brenselceller unngår skadelige eksosutslipp som gir næring til luftforurensning og økende temperaturer ved kun å produsere vanndamp som en bivirkning.

Grønn energibehov: En ren energisyklus kan skapes ved å lage hydrogen ved hjelp av naturlige kilder som sollys og vindenergi.

Energisikkerhet: den nasjonale produksjonen av hydrogen fra en rekke kilder reduserer avhengigheten av utenlandsk petroleum.

Høyere effektivitet: Sammenlignet med kjøretøy drevet av motorer som brenner bensin, er brenselcellekjøretøy omtrent mellom to og tre ganger så effektive.

Stille drift: Fordi hydrogenbilene kjører effektivt, reduserer de støyforurensning i byer.

De grønne fordelene med hydrogen gjør det til et attraktivt alternativ for å erstatte drivstoff i overgangen til renere transport, men det oppstår fortsatt problemer med produksjon og transport.

Hvor lang tid tar det å bygge en hydrogenfyllestasjon?

Tidslinjen for bygging av en hydrogenfyllestasjon er i stor grad avhengig av en rekke faktorer, som stasjonens dimensjoner, driftssted, tillatelsesregler og om hydrogen leveres eller produseres på stedet.

For færre stasjoner med prefabrikkerte komponenter og reduserte design, er typiske tidsplaner innen seks og tolv måneder.

For større og mer kompliserte stasjoner med produksjonsanlegg på stedet tar det 12 til 24 måneder.

Faktorene som følger er viktige faktorer som påvirker byggetiden: valg av tomt og planlegging

Nødvendige godkjenninger og tillatelser

Finne og levere utstyr

Bygging og oppsett

Oppsett og sikkerhetsevalueringer

Utplasseringen av hydrogenkraftverk er nå mer effektiv takket være nye fremskritt innen modulære stasjonsdesign som har komprimerte designtidslinjer.

Hvor mye strøm kommer fra 1 kg hydrogen?

Ytelsen til brenselcellesystemet avhenger av mengden strøm som kan genereres med én kilogram hydrogen. I hverdagslige applikasjoner:

Én kilogram hydrogen kan drive et typisk brenselcelledrevet kjøretøy i omtrent 60–110 kilometer.

Ett kilogram hydrogen har nesten 33,6 kWh energi.

Ett kilogram hydrogen kan generere omtrent 15–20 kWh strøm, som er brukbar etter at brenselcellenes pålitelighet (vanligvis 40–60 %) er tatt i betraktning.

For å sette dette i kontekst, bruker en vanlig amerikansk husholdning nesten tretti kWh strøm per dag, noe som indikerer at 2 kg hydrogen kan forsyne en bolig i en dag hvis den konverteres.

Energikonverteringseffektivitet:

Kjøretøy drevet av hydrogenbrenselceller har generelt en «well-to-wheel»-effektivitet på mellom 25–35 %, mens batterielektriske biler vanligvis har en ytelse på 70–90 %. Energitap i produksjonen av hydrogen, dekompresjon, transport og konvertering av brenselceller er hovedårsakene til denne forskjellen.