Viime vuosina vetyenergia on noussut jälleen kriittiseksi aiheeksi uudella energiasektorilla. Vetyteollisuus on nimenomaisesti listattu yhdeksi keskeisimmistä kehityshankkeista uusien materiaalien ja innovatiivisten lääkkeiden rinnalla. Raportit korostavat tarvetta kehittää aktiivisesti uusia kasvumoottoreita, kuten biotuotantoa, kaupallista ilmailua ja matalan korkeuden taloutta, samalla kun vetyteollisuuden kehityksen vauhdittaminen asetetaan ensimmäistä kertaa nimenomaisesti etusijalle. Tämä korostaa vetyenergian valtavaa potentiaalia.
Tällä hetkellä kivihiilipohjainen vedyntuotanto hallitsee toimitusrakennetta 64 prosentin osuudella, jota seuraavat teollisuuden sivutuotevety (21 %), maakaasupohjainen vety (14 %) ja muut menetelmät (1 %). Tämä osoittaa, että fossiilisiin polttoaineisiin perustuvalla vedyntuotannolla on ehdoton johtoasema 99 prosentissa, kun taas elektrolyysiin perustuva "vihreä vety" ja muut menetelmät ovat edelleen marginaalisia. Tämän seurauksena nykyiset vedyn tankkausasemat käyttävät pääasiassa seuraavaa tuotanto-varastointi-kuljetus-mallia: Syrjäisten alueiden petrokemian yritykset tuottavat vetyä fossiilisista polttoaineista, puristavat matalapaineista vetyä (tyypillisesti ~1,5 MPa) noin 20 MPa:iin kompressoreilla ja varastoivat sen 22 MPa:n putkiperävaunuihin. Vety kuljetetaan sitten tankkausasemille, joissa se puristetaan toissijaisesti 45 MPa:iin polttokennoajoneuvoja varten. Tämä alueellisesti pirstaloitunut malli lisää kuljetuskustannuksia, laitekuluja ja ajankulutusta, mutta fossiilisista polttoaineista riippuvainen "harmaan vedyn" tuotanto on edelleen rajoitettua.
Lisäksi vety luokitellaan nykyisten säännösten mukaan syttyväksi ja räjähdysherkäksi vaaralliseksi kemikaaliksi. Tämän seurauksena vedyn tuotantohankkeet keskittyvät pääasiassa syrjäisiin kemikaalipuistoihin, joissa on tiukat turvallisuus- ja ympäristövaatimukset.
Elektrolyysiteknologian kehittyessä vihreän vedyn tuotantokustannukset laskevat vähitellen. Samanaikaisesti ympäristöpolitiikat, kuten "hiilipäästöjen huippu ja hiilineutraalius", ajavat vihreää vedyä keskeiseksi suunnaksi tulevaisuuden kaasumaisen energian kehittämisessä. Kansainvälinen energiajärjestö ennustaa, että vuoteen 2030 mennessä vähähiiliset vetyteknologiat, kuten elektrolyysi, muodostavat 14 % vetymarkkinoista, mikä vaikuttaa merkittävästi tankkausasemien sijoitteluun. Elektrolyysiin perustuva tuotanto yksinkertaisen ja helposti saatavilla olevan syöttöaineensa avulla mahdollistaa vedyn tuotannon perinteisten kemian laitosten ulkopuolella. Paikan päällä tuotetun vedyn suora puristus ajoneuvojen tankkaukseen poistaa pitkän matkan kuljetuksen ja toissijaisen puristuksen, mikä vähentää tehokkaasti taloudellisia ja aikakustannuksia.
Fossiilisiin polttoaineisiin perustuvan vedyn toimitusketjun tarpeisiin sopeutumiseksi markkinoilla on tällä hetkellä hallitsevassa asemassa kahdenlaisia kalvokompressoreita: 1) Vedytäyttöyksiköt, joiden imupaine on noin 1,5 MPa ja poistopaine 20–22 MPa; 2) Tankkausasemien kompressorit, joiden imupaine on 5–20 MPa ja poistopaine 45 MPa. Tämä kaksivaiheinen prosessi vaatii kuitenkin molempien yksiköiden koordinoitua toimintaa. Lisäksi, kun vedyn varastosäiliön paine laskee alle 5 MPa:n, tankkauskompressorit eivät toimi, mikä johtaa alhaisiin vedyn käyttöasteisiin.
Integroidut vedyn tuotanto- ja tankkausasemat osoittavat sitä vastoin erinomaista hyötysuhdetta. Tässä mallissa elektrolyysistä peräisin olevaa vetyä voidaan puristaa suoraan noin 1,5 MPa:sta 45 MPa:iin yhdellä kalvokompressorilla, mikä vähentää merkittävästi laitekustannuksia ja aikakustannuksia. Alhaisempi imupainekynnys (1,5 MPa vs. 5 MPa) parantaa myös merkittävästi vedyn hyödyntämistä.
Elektrolyysiteknologian kehittyessä integroitujen vetyasemien odotetaan yleistyvän, mikä lisää markkinoiden kysyntää 1,5–45 MPa:n kalvokompressoreille. Yrityksellämme on kattavat suunnittelu- ja valmistusvalmiudet tarjota räätälöityjä ratkaisuja tähän sovellusskenaarioon. Vihreän vedyn tuotannon osuuden kasvaessa integroitujen asemien ennustetaan lisääntyvän, mikä laajentaa sekä kalvokompressorien sovellusmahdollisuuksia että tuotevalikoimaamme ja tarjoaa samalla innovatiivisia tankkausratkaisuja.
Integroitujen vetyasemien ja niihin liittyvien kompressorien kehittämisessä on kuitenkin edelleen haasteita, kuten korkeat elektrolyysikustannukset, vedyn vaarallinen kemikaaliluokitus ja epätäydellinen vetyinfrastruktuuri. Näiden ongelmien tehokas ratkaiseminen on ratkaisevan tärkeää integroitujen vetyenergiajärjestelmien edistämiseksi.
Julkaisuaika: 27. helmikuuta 2025