Wodór w gazociągu

Pierwsze etapy wdrożenia technologii wodorowych, jak zresztą wynika z raportu Transport kluczem do rozwoju technologii wodorowych w Polsce, dotyczyły głównie transportu miejskiego. dopiero na kolejnych etapach poruszało się kwestie związane z zastosowaniem w przemyśle, czy produkcji. Także przesył wodoru, czy jego magazynowanie, było rozpatrywane jako działania, na które przyjdzie dłużej poczekać, dopiero aż upowszechni się „podstawowe” zastosowanie wodoru. Wzrost znaczenia niezależności energetycznej, w tym możliwości wykorzystywania europejskich gazociągów, otworzył zupełnie nowe możliwości do zastosowań wodoru w dużo bliższej niż się wydawało perspektywie.

Energetyka oparta o prąd i wodór to wciąż perspektywa 20-30 lat, ale prace nad rozwiązaniami technicznymi już trwają i wkrótce możemy zobaczyć pierwsze prototypowe zastosowania. Wykorzystanie istniejących sieci, o których mówiło się kilka lat temu, jest kłopotliwe z dwóch powodów. Po pierwsze przesyłany gazociągiem wodór powoduje zwiększoną korozję, po drugie wodór, jako gaz o najmniejszych, występujących w przyrodzie cząsteczkach, bez trudu znajduje ujścia w zwykłych gazociągach. Rozwiązaniem może być modernizacja oraz uszczelnianie istniejących, lub budowa nowych, przystosowanych do wysyłki wodoru wodorociągów. Inny powód wiąże się z pierwszym – wysyłka wodoru przy obecnej infrastrukturze ogranicza się do 5-10 % wodoru. W przyszłości, dzięki nowym gazociągom, możliwe będzie wysyłanie znacznie bardziej stężonego gazu, aż do osiągnięcia wysyłki czystego gazu.

Kolejnym czynnikiem wpływającym na zwiększenie znaczenia możliwości wysyłania wodoru jest jego produkcja. Cel Polski na najbliższe 8 lat wynosi 10 mln. ton wodoru odnawialnego oraz drugie tyle sprowadzanego z zagranicy. By sprawnie dystrybuować wyprodukowany i kupiony wodór, potrzebne więc będzie zarówno wykorzystanie istniejących sieci przesyłowych, jak również budowa nowych, być może łączących lokalne miejsce produkcji z odbiorcami – podobnie jak obecnie działają elektrociepłownie miejskie.

jk

Aberdeen: jak zbudować flotę pojazdów wodorowych

Nie ma bardziej charakterystycznego pojazdu na Wyspach Brytyjskich niż piętrowy autobus. Do niedawna kojarzyły się one jednak z uciążliwym hałasem i spalinami z silnika Diesla, które w 2012 r. WHO uznała za czynnik zwiększający ryzyko raka płuc. Chociaż Aberdeen, szkockie miasto liczące ok. 200 tys. mieszkańców, jest uważane za stolicę przemysłu naftowego, to posiada również flotę liczącą 25 piętrowych autobusów zasilanych wodorem. Początki eksploatacji wodorowego taboru nie były łatwe, ale pomimo przeszkód miasto zbudowało już flotę 85 wodorowych pojazdów. W ramach inicjatywy Wodór2030.pl sprawdziliśmy, jak się jeździ wodorowym autobusem i jakie są dalsze plany Aberdeen w tym zakresie.

Pierwsze wodorowe piętrusy

Aberdeen jest pierwszym miastem na świecie, do którego już w styczniu 2021 roku trafiło 15 piętrowych autobusów napędzanych wodorowymi ogniwami paliwowymi. Koszt jednego autobusu wyprodukowanego przez firmę Wrightbus wyniósł ok. 500 tys. funtów (równowartość ok. 2,7 mln zł za 1 autobus). W następnej transzy do miasta trafiło 10 kolejnych piętrusów i w kolejnej dostawie ich koszt jednostkowy spadł do poziomu ok. 450 tys. funtów (ok. 2,4 mln zł za 1 pojazd). W porównaniu do pierwszego projektu z 2015 roku, kiedy koszt jednego pojazdu wyniósł 1,2 mln funtów (równowartość ok. 6,5 mln zł), oznacza to niemal trzykrotny spadek ceny na przestrzeni zaledwie siedmiu lat.

Pojazdy te dysponują 60 miejscami siedzącymi. W porównaniu do eksploatowanych autobusów z silnikami Diesla wyróżniają się zerową emisją, niskim poziomem hałasu oraz wibracji pojazdu. W Aberdeen działa dwóch operatorów autobusów: Firstbus i Stagecoach, a wodorowe autobusy trafiły do tego pierwszego. Stagecoach eksploatuje natomiast elektryczne autobusy obsługujące linię na lotnisko.

Producent i miasto nie uniknęli problemów wieku dziecięcego w wodorowych piętrusach. Po roku eksploatacji w jednym z pojazdów wykryto usterkę. Pomimo mechanicznego, jak poinformowano, charakteru awarii zdecydowano wycofać wszystkie pojazdy do naprawy, a lukę we flocie na czas akcji serwisowej producenta musiały wypełnić autobusy z silnikiem Diesla.

To nie koniec wodorowych inwestycji

Obecnie miasto spodziewa się zupełnie innego wyzwania związanego z niedoborem wodoru. Problemem są również rosnące ceny energii elektrycznej, które wpływają na koszt produkcji wodoru.

– W odpowiedzi na rosnący popyt na wodór do celów transportowych w kolejnej fazie projektu planujemy rozwój produkcji zielonego wodoru na dużą skalę. Dzięki temu utrzymamy pozycję Aberdeen w czołówce energetycznej transformacji Szkocji, jak również całej Wielkiej Brytanii – powiedziała Jenny Laing, przewodnicząca Rady Miejskiej w Aberdeen.

W marcu 2022 r. Aberdeen podpisało umowę o powołaniu spółki joint venture z BP. W pierwszym etapie, od 2024 roku Aberdeen Hydrogen Energy Limited ma dostarczać 800 kg zielonego wodoru dziennie na potrzeby lokalnej floty pojazdów. Odnawialna energia do produkcji wodoru ma pochodzić z lokalnych farm słonecznych i morskich farm wiatrowych.

W przygotowaniu jest również projekt, w którym wodór będzie produkowany w elektrolizerach zainstalowanych bezpośrednio na morskich wiatrakach, a stamtąd transportowany rurociągiem na ląd.

Spółka otrzymała już 3 mln funtów na prace przygotowawcze i projektowe. Inwestycję poprzedziło badanie potrzeb innych szkockich samorządów i instytucji, które od 2025 roku nie będą mogły kupować pojazdów spalinowych. Przeanalizowano parametry 4 tys. publicznych pojazdów. Na tej podstawie oszacowano roczne potrzeby instytucji publicznych na 745 ton wodoru, z czego 92% ma być przeznaczonych dla ciężkich pojazdów.

Pierwsze wodorowe kroki

Władze Aberdeen rozpoczęły prace nad wdrożeniem technologii wodorowej już w 2013 roku. U podstaw programu leżała wizja dekarbonizacji transportu w mieście, ale również transformacji lokalnej gospodarki, w dużej mierze związanej z eksploatacją złóż gazu ziemnego i ropy naftowej na Morzu Północnym.

W 2015 roku do miasta dotarło pierwsze 10 autobusów zasilanych wodorowymi ogniwami paliwowymi. Na potrzeby projektu uruchomiona została stacja tankowania „zielonego” wodoru, który wytwarzany jest na miejscu w procesie elektrolizy. Energia pobierana w tym celu w całości pochodzi z „zielonej” energii wyprodukowanej z odnawialnych źródeł. Również woda pochodzi z sieci, a następnie jest wielokrotnie filtrowana. Trzy elektrolizery o mocy 0,3 MW mogą wyprodukować dziennie 360 kg, z czego 60 kg składowane jest w temperaturze -40℃ pod ciśnieniem 700 bar oraz 300 kg w temperaturze -20℃, pod ciśnieniem 350 atmosfer. Tlen, który jest produktem ubocznym procesu trafia do atmosfery.

Przez cztery lata trwania pierwszego projektu 10 autobusów, dostarczonych przez Van Hool przejechało łącznie ponad milion mil (1,6 mln km), zużywając w tym czasie 160 909 kg wodoru, co oznacza zużycie ok. 10 kg wodoru na 100 km. W tym czasie autobusy przewiozły blisko 2 mln pasażerów. Czas tankowania oscylował pomiędzy 10-12 minut, a zasięg „na pełnym baku” wyniósł 260 mil (ok. 416 km). Po zakończeniu projektu autobusy trafiły do instytutów badawczych i innych samorządów w celach szkoleniowych i demonstracyjnych.

W kolejnych latach Aberdeen uruchomiło kilkanaście projektów wykorzystujących technologię wodorową. Do miejskiej floty trafiły m.in. elektryczne samochody dostawcze z wodorowym range extenderem, samochody osobowe napędzane wodorem, a kilka śmieciarek i pojazdów do czyszczenia zostało wyposażonych w instalację wewnętrznego spalania wodoru. Obecnie miasto dysponuje łącznie 85 pojazdami wykorzystującymi technologię wodorową.

W każdym z projektów duży nacisk został położony na bezpieczeństwo. Zbiorniki w samochodach dostawczych zostały umieszczone w ramach absorbujących ewentualne uderzenie. Zostały one również poddane różnego rodzaju próbom: uderzeniowym, upadkowym, na ogień, penetrację przez pocisk, ekstremalnym temperaturom oraz opadom atmosferycznym. Pojazdy zostały również wyposażone w czujniki na pozwalające zdiagnozować ewentualne, mało prawdopodobne wycieki.

W 2017 roku miasto uruchomiło kolejną stację produkcji i tankowania wodoru o wydajności 130 kg/dobę. Koszt inwestycji wyniósł 1,9 mln funtów. Wkrótce nadeszła pandemia Covid-19, podczas której wykorzystanie transportu i zużycie wodoru spadły, co okazało się szkodliwe dla instalacji i doprowadziło do powtarzających się awarii. Jak powiedziała inicjatywie Wodór2030.pl jedna z liderek projektu – „wodorowe stacje lubią być używane”.

Partnerem Inicjatywy Wodór2030.pl jest Bank Gospodarstwa Krajowego S.A.

Wodór w przenośnych pojemnikach – nowa propozycja Toyoty

Wdrażanie technologii wodorowych w samorządach wiąże się z wieloma wyzwaniami, nie tylko finansowymi, ale również logistycznymi, jak produkcja, dystrybucja i przechowywanie wodoru. Uporanie się z tymi zagadnieniami umożliwia miastom wykorzystanie H2 do w transporcie, przemyśle, czy produkcji. Kolejnym krokiem wdrożenia, jest uwzględnienie odbiorców indywidualnych, którzy wykorzystywaliby wodór do ogrzewania domów, zasilania pojazdów, czy elektryfikacji. Dla takich właśnie potrzeb została opracowana nowa technologia, która testowana będzie w pierwszej kolejności w Japonii.

Podstawowe kryteria, które założyli producenci nowej technologii to wydajność i wygoda. Nowe pojemniki na wodór mają być łatwe w transporcie, wygodne w obsłudze i wydajne. Pierwsze zaprezentowane prototypy mają 40 cm długości, 18 cm średnicy i ważą ok. 5 kg. Zgromadzona w nich energia 3.3 kWh wystarczy do zapewnienia ok. 30% zapotrzebowania energetycznego średniego gospodarstwa domowego. Wodór można więc wykorzystywać np. jako uzupełnienie prądu pozyskiwanego z paneli fotowoltaicznych, lub jako awaryjne źródło zasilania.

Lista możliwych zastosowań wkładów wodorowych obejmuje niewielkie pojazdy indywidualne, drony, zasilanie urządzeń elektrycznych, czy piece gazowe, ale nie jest to lista zamknięta ponieważ wciąż trwają intensywne prace nad kolejnymi możliwościami. Idea wymiany pojemników z wodorem przypomina prowadzone równolegle prace nad bateriomatami, które pojawiają się w miastach w odpowiedzi na rosnące zapotrzebowanie na energię wykorzystywaną w hulajnogach, czy skuterach.

Więcej w artykule: https://swiatoze.pl/toyota-wprowadza-przenosne-pojemniki-na-wodor-jakie-maja-zastosowania/  

Uznamsko-Wolińska Dolina Wodorowa będzie kolejną tego typu inicjatywą w Polsce

Dotychczasowy plan rozwoju centrów skupiających producentów, świat nauki oraz przedsiębiorców działających w branży technologii wodorowych, zakładał powstanie 5 takich dolin. Tymczasem oprócz tych, które zostały zapisane w Polskiej Strategii Wodorowej, w planach jest również utworzenie m. in. Rolniczej doliny wodorowej na Podlasiu oraz wspomnianej Uznamsko-Wolińskiej Doliny Wodorowej w Świnoujściu.

Plany nowopowstającej doliny są ambitne. Oprócz prac nad zapleczem technologicznym planuje się prace nad wykorzystaniem wodoru jako źródła energii w zeroemisyjnym oraz niskoemisyjnym transporcie lądowym i morskim, ale również budowę nowoczesnych statków z napędem wodorowym.

Za powstaniem doliny stoją m. in. Prezydent Świnoujścia Janusz Żmurkiewicz oraz prezes zarządu spółki EcoEnergyH2 Piotr Kosowicz. Założyciele liczą na to, że dzięki tej inicjatywie miasto zyska zarówno pod względem wzrostu zatrudnienia, jak i dzięki wdrażaniu rozwiązań, w aspekcie walki o środowisko.

Inicjatywa ta jest kolejnym dowodem na rosnące zainteresowanie samorządów technologiami wodorowymi. Coraz większe znaczenie w tym rozwoju odgrywać będzie koordynacja działań, oraz przepływ technologicznego know-how pomiędzy rozwijającymi się ośrodkami.

jk.

W Warszawie powstała pierwsza stacja tankowania wodoru

Mobilna stacja typu plug and play zainstalowano na zlecenie operatora sieci komórkowej Plus przy jednym z biurowców.


Atutem takiej stacji jest jej rozmiar – umożliwia takie rozmieszczenie w przestrzeni, żeby umożliwić tankowanie pojazdów o napędzie wodorowych. Dostawcą infrastruktury na ulicy Puławskiej jest jest firma Wystrach. Model WyRefueler umożliwia zatankowanie 10 dużych pojazdów takich jak ciężarówki czy autobusy (do 360 kg wodoru w ciągu doby). Jest połączona ze zbiornikiem wodoru. Opcjonalnie może być także wyposażona w moduł chłodzenia, który przyspiesza tankowanie.


Choć oficjalnie nie wiadomo, skąd pochodzi tankowane palików, prawdopodobnie jego dostawcą jest elektrownia ZEPAK w Koninie, należącej do Grupy Zygmunta Solorza. Pierwsza taka stacja zaczęła funkcjonować już w połowie 2021 roku na terenie siedziby Cyfrowego Polsatu.

Lokomotywa wodorowa Pesy rozpocznie testy

Innowacyjny pojazd stworzony w zakładach bydgoskiej Pesy w drugim kwartale 2022 rozpoczyna testy. Pojazd cieszy się rosnącym zainteresowaniem firm z branży kolejowej.


Uroczysta prezentacja lokomotywy miała miejsce podczas Targów Trako w 2020 roku. Po targach Pesa rozpoczęła szczegółowe testy podzespołów, a obecnie prowadzi m.in. próby szczelności układu paliwowego.


W drugim kwartale tego roku Pesa rozpocznie testy lokomotywy na torze Żmigrodzie. Jak informuje Krzysztof Zdziarski, prezes zarządu Pesy, w planach na ten rok jest także uzyskanie homologacji, a w niedalekim czasie uruchomienie produkcji seryjnej.


Pojazdem interesują się nie tylko podmioty w Polsce. Niemieckie i włoskie porty morskie planują zakup lokomotywy manewrowej z dofinansowań unijnych, żeby ograniczyć emisję gazów cieplarnianych.

fot. Rynek Kolejowy

Lublin kupuje autobus wodorowy

Zarząd Transportu Miejskiego w Lublinie zamówi jeden autobus wodorowy klasy maxi z ładowarką o mocy co najmniej 20 kW.

Obecnie Lublin jest w fazie rozpisania przetargu. Nowy pojazd ma być niskopodłogowy, mieć ok. 12 m długości i pomieści co najmniej 70 podróżnych, z czego 27 na miejscach siedzących. Biletomat z obsługą kart płatniczych, system informacji pasażerskiej z ekranami LED i LCD oraz porty USB do ładowania urządzeń mobilnych mają podnieść standard codziennej podróży.


W autobusie przewidziano również klimatyzację, a także ogrzewanie np. w technologii odzysku ciepła odpadowego z wodorowych ogniw paliwowych. Zastosowane ogniwa mają współpracować z bateriami litowo-jonowymi jonowych z anodą zawierającą tlenki tytanianu litu. Zbiorniki wodoru o pojemności 1550-1800 litrów mają być umieszczone na dachu i umożliwić przejechanie ok. 300 km, a na samych bateriach 15 km. Ładowanie do pełna ma trwać nie dłużej niż 20 min.


Firma, która zostanie wybrana w przetargu, będzie miała rok na realizację zamówienia.

Pierwsza stacja Orlenu będzie mobilna

W 2022 roku Orlen planuje uruchomić pierwszą w Polsce stację wodorową. Jej dokładny termin powstania zależeć będzie od tempa uzyskiwania koniecznych pozwoleń. Docelowo w Polsce do 2030 roku ma powstać aż 57 stacji.

Do 2030 roku Orlen przeznaczy 7,4 mld zł na inwestycje, które umożliwią koncernowi rozwój w obszarze nisko- i zeroemisyjnego wodoru, opartego o odnawialne źródła energii i technologię przetwarzania odpadów komunalnych. W efekcie, do końca tej dekady powstanie 10 hubów wodorowych, a kierowcy w Polsce, Czechach i na Słowacji będą mogli korzystać z sieci ponad 100 stacji tankowania wodoru.

Pierwszy hub wodorowy działa od 2021 roku w Trzebini, który obecnie produkuje wodór szary. Hub we Włocławku zostanie uruchomiony w 2023 roku, w Płocku w 2025 roku. Docelowo wszystkie huby mają wytwarzać nisko- lub zeroemisyjny wodór.

Pierwsza mobilna stacja Orlenu obsłuży zarówno auta osobowe, jak i autobusy.

Powstała Śląsko–Małopolska Dolina Wodorowa

Druga pod względem wielkości i potencjału dolina wodorowa w Polsce powstała w Katowicach. Śląsko-Małopolska Dolina Wodorowa to partnerstwo ponad 20 podmiotów, w tym firm, uczelni i instytucji.

Akt założycielski podpisano 31 stycznia 2022 roku w Muzeum Śląskim w Katowicach, a inicjatorem powstania doliny była Agencja Rozwoju Przemysłu. W wydarzeniu wzięli udział m.in. Ireneusz Zyska, Sekretarz Stanu, Pełnomocnik rządu ds. Odnawialnych Źródeł Energii, wojewodowie śląski i małopolski, osoby związanie ze środowiskiem biznesowym, naukowym i samorządowym obu regionów. Agencję Rozwoju Przemysłu S.A. reprezentował wiceprezes Paweł Kolczyński.

Wojewoda małopolski, Łukasz Kmita podkreśla, że powstanie nowej doliny wpłynie nie tylko na region, ale będzie miało znaczenie dla rozwoju innowacji wodorowych w całym kraju. Swoje poparcie dla inicjatywy podkreśla również wojewoda śląski Jarosław Wieczorek.

Marek Brzeżański z Politechniki Krakowskiej: Nie ma alternatywy dla wodoru na kolei

Profesor Marek Brzeżański podkreśla znaczenie wodoru dla rozwoju kolei w Polsce.


Jak podkreśla profesor, współczesne silniki tłokowe osiągają maksymalnie 42% sprawności, a w normalnych warunkach ok. 30%. W ogniwach wodorowych jest ona aż o kilkanaście procent wyższa i wynosi 50%.
W jednym z projektów badawczych naukowcy modernizowali lokomotywę o mocy 280 kW. Okazało się, że wymiana starego napędu na diesel, który będzie spełniał normy dotyczące emisji spalin oraz hałasu kosztowałabym 2 mln euro, a budowa z nowymi ogniwami paliwowymi 3 mln euro. Drugie rozwiązanie było nie tylko ekologiczne, ale również pozwalało osiągnąć mniejsze wibracje, mniejszy hałas oraz tańsze przeglądy okresowe. Co więcej, do poruszenia lokomotywy o średnim obciążeniu wystarczyło zastosowanie ogniwa o mocy 600 kW i zestaw baterii litowo-jonowych o pojemności 450 kWh. Plus dodatkowa korzyść przy napędzie wodorowym to możliwość odzyskania energii hamowania. Jak mówi Marek Brzeżański przytaczając eksperyment, każda zmiana wektora na kołach powodowała odzysk, który ładował baterie. W przypadku potrzeby użycia większej mocy energia byłaby właśnie czerpana z baterii.


To dobra wiadomość dla ogniw wodorowych, bo kilka lat eksploatacji dzięki tym właściwościom kosztowałaby mniej niż zastosowanie silnika diesla. Także na liniach niezelektryfikowanych lub bocznicach, obecnie obsługiwanych przez pojazdy z silnikami spalinowymi lokomotywy na wodór mogłyby się sprawdzić.