Водородные технологии

Система сбрасывания излишков энергии из фотоэлектрических панелей в водород на территории «ÚJV Řež» состоит из фотоэлектрической электростанции, электролизера ПЭМ (электроэнергия - водород), резервуаров для сжатого водорода, топливного элемента ПЭМ (водород - электрическая энергия) и подключения к распределительной сети.

Схема подключения фотоэлектрических панелей и водородной аккумулирующей системы:

Применение:

• для малых, средних и крупных предприятий, которые нуждаются в резервном источнике электроэнергии
• подходит для применения также без доступа к электрической сети и сети природного газа
• для всех тех, кто хочет эксплуатировать здания и предприятия в островном режиме (независимо от электрической сети)
• для всех тех, кто хочет более эффективно использовать и стабилизировать энергию из возобновляемых источников энергии
• для тех, кто нуждается в экологически чистом источнике водорода с высокой степенью чистоты
• для всех тех, кто хочет производить тепловую и электрическую энергию на основе микро/когенерационных установок с высокой эффективностью (подходит для квартир, жилых домов или коммерческих зданий и предприятий)

Преимущества системы или отдельных компонентов:

• гибкое и эффективное производство тепловой и электрической энергии из водорода/природного газа на основе микро-когенерационных/когенерационных установок
• устройства с низким уровнем выбросов -> локальное улучшение качества воздуха (уменьшение выбросов, пыли и шума)
• снижение затрат на первичный источник энергии
• длительное хранение энергии
• резервная система на случай сбоев в подаче электроэнергии
• в случае острова - независимость от электрической распределительной сети
• возможность совместного финансирования проекта за счёт общественных средств

Городской автобус с тройным гибридным электрическим приводом и водородными топливными элементами) + водородные автозаправочные станции в городе Нератовице.

• Золотая медаль на Международной машиностроительной выставке в Брно
• Автобус уже 5 лет успешно обслуживает городскую линию в Нератовице
• Продолжение проекта планируется с акцентом на устойчивое поддержание­ местного производства водорода с привязкой к возобновляемым источникам энергии. Это означает укрепление общего аспекта безэмиссионной эксплуатации автобуса.

Параметры:

• 12м двухосный автобус
• Электродвигатель
• 120кВт
• Топливный элемент
• 48кВт
• Аккумуляторы
• Li-ion 28кВт.ч
• Макс. скорость движения
• 65км/ч (ограничена)
• Дальность
• 300км
• Макс. пиковая мощность 200 кВт

Преимущества:

• Высокая эффективность эксплуатации
  • топливный элемент у транспортных средств используется в качестве источника питания для электродвигателя, который способен расходовать энергию лучше, чем двигатель внутреннего сгорания, привод с топливными элементами является энергетически значительно более эффективным, чем привод с двигателем на дизельном топливе или сжатом природном газе
• Экология
  • Помимо выбросов парниковых газов приводы транспортных средств с топливными элементами или энергоблоки с топливными элементами снижают также, по сравнению с другими тепловыми двигателями, вредные выбросы, которые возникают независимо от типа привода. К ним относятся, в частности, твердые частицы или оксиды азота, которые образуются, например, при сжигании такого «зеленого» топлива, как природный газ.

Источник питания DC с водородным топливным элементом - Power-box 180Вт

Power-box 180W Standard и Extreme - это портативные источники питания постоянного тока с водородным топливным элементом, которые были разработаны и построены компанией АО «ÚJV Řež» в сотрудничестве с Институтом химической технологии в Праге. Топливный элемент используется в качестве источника электроэнергии, когда колебания потребления компенсируются за счёт использования аккумуляторов. Баллон со сжатым водородом установлен рядом с собственно устройством.

Устройство Standard предназначено для питания медицинских приборов при перевозке раненых или органов для пересадки на большие расстояния, в качестве резервного источника для полевых госпиталей, для питания устройств связи и мониторинга, или для зарядки аккумуляторов домов-прицепов, яхт. Устройство подходит для спасателей, спелеологов, работник в сфере энергетики и услуг телекоммуникации.

Устройство Extreme предназначено для аварийно-спасательных сил и сил безопасности в чрезвычайных ситуациях, когда нет возможности использовать общедоступную распределительную сеть. Используется для обеспечения питания командных пунктов, мобильных лабораторий, или подразделений, работающих в полевых условиях в течение более продолжительного периода, чем один час. Устройство также подходит для технических работников компаний в области энергетики и телекоммуникационных услуг для работы в закрытых помещениях, в том числе под землей и в шахтах.

Технология Power-to-Gas (P2G)  использует преобразование электрической энергии в химически связанную в виде газообразного вещества, которое, в отличие от электричества, более легко складируется. Чаще всего таким веществом является метан или водород. В первом случае из избытков электрической энергии вырабатывается водород посредством электролитического разложения воды (см. выше Проект сбрасывания излишков энергии из фотоэлектрических панелей в водород).

Исходя из существующей газовой инфраструктуры в виде крупномасштабной транзитной и распределительной сети со значительной емкостью транспортировки и хранения, исследование фокусируется на так называемой метанизации водорода. Под процессом метанизации подразумевают каталитическую химическую реакцию водорода с диоксидом углерода в соответствии с так называемой реакцией Сабатье:

            4 H₂ + CO₂ -> CH₄ + 2H₂O

При использовании подходящих катализаторов и условий эксплуатации (температура, давление) может быть в одном шаге достигнут очень высокий коэффициент преобразования и получен газ с содержанием метана более 95 об. %. При выполнении требований нормативных и законодательных норм этот газ может быть использован в качестве так называемого заменителя природного газа (СНГ = синтетический природный газ), и может подаваться непосредственно в газораспределительную систему. Таким образом, можно накапливать избыток электроэнергии, а затем эффективно хранить его и передавать конечным пользователям. Одновременно имеет место и снижение зависимости от импорта природного газа.

Экспериментальное оборудование, установленное в «ÚJV» и позволяющее тестировать различные катализаторы, эксплуатационные параметры и переменные мощности в зависимости от нестабильного источника электроэнергии, имеет следующие параметры: