هيدروجين
هي طاقة نظيفة جدا
عديم اللون والرائحة وغير سام
يتم إنتاج الماء فقط بعد التفاعل الكهروكيميائي
انبعاثات معدومة تمامًا
ويمكن إعادة تدويرها
كطاقة ثانوية
مصادر متنوعة ، صفر تصريف نهائي ، مجموعة واسعة من الاستخدامات
تعتبر الطاقة النظيفة الأكثر قابلية للتطوير في القرن الحادي والعشرين
حاليا ، أصبحت طاقة الهيدروجين
اتجاه هام لثورة تكنولوجيا الطاقة العالمية
وتشكل جزءًا من استراتيجية الطاقة المستقبلية
لضمان أمن الطاقة الوطني
من الأهمية بمكان التعامل مع تغير المناخ العالمي
صورة
تم تضمين المشروع الإيضاحي لخط أنابيب نقل الهيدروجين "من الغرب إلى الشرق"
"خطة التنفيذ لإنشاء" شبكة وطنية واحدة "للبترول والغاز الطبيعي"
إنه يمثل خط أنابيب نقل الهيدروجين لمسافات طويلة في بلدي
أدخل مرحلة جديدة من التطور
صورة
إذن ، ما هو "توصيل الهيدروجين من الغرب إلى الشرق"؟
لماذا "ترسل الهيدروجين من الغرب إلى الشرق"؟
تحدث إلى الجميع اليوم
صورة
01
ما هو "توصيل الهيدروجين من الغرب إلى الشرق"؟
أول مشروع إيضاحي لخط أنابيب الهيدروجين "بين الغرب والشرق"
بدءًا من مدينة Ulanqab ، منطقة منغوليا الداخلية ذاتية الحكم ، وانتهاءً في Yanshan Petrochemical في بكين ، من المقرر أن يمر خط الأنابيب عبر 3 مقاطعات ومناطق ذاتية الحكم ومدن بما في ذلك منغوليا الداخلية ، وخبي ، وبكين ، و 9 مقاطعات ، بطول إجمالي يبلغ أكثر من 400 كيلومتر. خط أنابيب نقل الهيدروجين النقي على نطاق واسع وبعيد المدى.
صورة
تبلغ قدرة المرحلة الأولى من خط الأنابيب 100 ، 000 طن / سنة ، وإمكانية التحسين طويل المدى 500 ، 000 طن / سنة محجوزة. في الوقت نفسه ، سيتم حجز الموانئ في العديد من الأماكن على طول الطريق لتسهيل الوصول إلى مصادر الهيدروجين المحتملة.
صورة
بعد الانتهاء من خط الأنابيب ، سيتم استخدامه ليحل محل إنتاج الهيدروجين الحالي للطاقة الأحفورية وهيدروجين النقل في منطقة بكين - تيانجين - خبي ، والمساعدة في البناء الفعال لممر طاقة الهيدروجين بين بكين وتيانجين وخبي ؛ ستخفف بقوة مشكلة عدم التوافق بين العرض والطلب على الهيدروجين الأخضر في بلدي ، وستكون ذات فائدة كبيرة لمستقبل بلدي العابر للحدود. إن بناء شبكة خطوط أنابيب نقل الهيدروجين الإقليمية له دور تجريبي استراتيجي ودور قيادي ، مما يساعد في تحويل الطاقة في بلدي ورفع مستواها.
صورة
في الواقع ، استخدم العالم خطوط الأنابيب لنقل الهيدروجين لأكثر من 80 عامًا. في وقت مبكر من عام 1938 ، قامت ألمانيا ببناء أول خط أنابيب هيدروجين لمسافات طويلة في العالم بطول إجمالي يبلغ 215 كيلومترًا. يستخدم بشكل أساسي لمطابقة موارد الهيدروجين واستخدامها في المصانع الكيميائية. مع زيادة استخدام الهيدروجين وتنويع سيناريوهات التطبيق ، يتزايد حجم خطوط أنابيب الهيدروجين في جميع أنحاء العالم حاليًا ، حيث يبلغ إجمالي المسافة المقطوعة أكثر من 4600 كيلومتر.
02
لماذا "ترسل الهيدروجين من الغرب إلى الشرق"؟
▲ تفسير الخبراء: لماذا "توصيل الهيدروجين من الغرب إلى الشرق"
منغوليا الداخلية في بلدي ، وشينجيانغ ، وقانسو ، ونينغشيا ، وتشينغهاي وأماكن أخرى غنية بموارد الرياح والطاقة الخضراء ، مما يعني أن المنطقة الغربية من بلدي لديها القدرة على موارد الهيدروجين الخضراء على نطاق واسع. بالإضافة إلى ذلك ، فإن المناطق الشرقية والجنوبية من بلدي متطورة اقتصاديًا ، ولطاقة الهيدروجين إمكانات سوقية هائلة للتطبيقات الصناعية والمدنية على حد سواء.
"نقل الهيدروجين بين الغرب والشرق" هو أفضل طريق لمطابقة الطاقة والسوق ، والذي يمكن أن يحل بشكل فعال عدم التوافق بين توزيع الطاقة وتوزيع السوق ، ويساعد على التنمية الصحية والمنظمة لصناعة الطاقة في بلدي.
وفقًا لعملية تكوين طاقة الهيدروجين ، يتم تقسيم طاقة الهيدروجين عمومًا إلى هيدروجين رمادي وهيدروجين أزرق وهيدروجين أخضر.
صورة
يتم إنتاج الهيدروجين الرمادي بشكل أساسي من خلال تفاعلات التحويل للوقود الأحفوري مثل الفحم والغاز الطبيعي ، وسوف ينبعث ثاني أكسيد الكربون والانبعاثات الأخرى أثناء عملية الإنتاج. حاليًا ، الغالبية العظمى من الهيدروجين الموجود في السوق هو الهيدروجين الرمادي ، وهو يمثل حوالي 95 في المائة من إنتاج الهيدروجين العالمي اليوم.
يشير الهيدروجين الأزرق إلى الهيدروجين الناتج عن الطاقة الأحفورية التي تتبنى تدابير احتجاز الكربون ، وتقل كثافة انبعاثات الكربون بشكل كبير.
يشير الهيدروجين الأخضر إلى الهيدروجين الناتج عن تقسيم الماء بالطاقة المتجددة.
في الوقت الحالي ، توجد أيضًا موارد هيدروجين في شرق بلدي ، لكن معظم هذه الهيدروجين عبارة عن منتجات ثانوية صناعية لمؤسسات البتروكيماويات ، والتكلفة مرتفعة نسبيًا. المنطقة الغربية من بلدي غنية بالموارد الطبيعية والتطور السريع لتوليد الطاقة المتجددة. إنها ميزة فريدة لاختيار تطوير قدرة إنتاج الهيدروجين الأخضر في الغرب.
في الوقت الحاضر ، في شينجيانغ ومنغوليا الداخلية وأماكن أخرى ، هناك عدد من مشاريع الهيدروجين الأخضر لتوليد طاقة الرياح الكهروضوئية قيد الإنشاء.
03
ما هي أهمية "توصيل غرب الهيدروجين"؟
لطالما كانت كيفية نقل الهيدروجين الأخضر من منغوليا الداخلية وحتى غرب بلدي إلى المنطقة ذات الطلب القوي في السوق في الشرق مشكلة عنق الزجاجة التي تقيد تطوير صناعة الهيدروجين الأخضر.
في الوقت الحالي ، لا تزال المقطورات ذات الأنابيب الطويلة هي الطريقة السائدة لنقل الهيدروجين لمسافات طويلة في بلدي ، ولكن هذه الطريقة لها تكلفة عالية وكفاءة منخفضة ، وهو أيضًا أحد الأسباب الرئيسية لارتفاع تكلفة استخدام الهيدروجين النهائي ، والذي يقيد بشكل كبير تطور السلسلة الصناعية. من المفهوم أنه إذا تم استخدام السيارة للنقل ، فقد تمثل تكلفة نقل الهيدروجين في النهاية 40 في المائة إلى 50 في المائة من السعر النهائي.
يمكن لخط أنابيب الهيدروجين أن يحقق نقل الهيدروجين على نطاق واسع وبعيد المدى ، ويأخذ في الاعتبار الاقتصاد.
صورة
بالإضافة إلى ذلك ، نظرًا للتقطع والتقلب والعشوائية في توليد طاقة الرياح والطاقة الكهروضوئية ، هناك تأخر معين في إنشاء شبكة الطاقة وآليات الاستهلاك ، مما يؤدي إلى "التخلي عن طاقة الرياح والطاقة الشمسية". يمكن أن يؤدي تخزين الطاقة الهيدروجينية إلى تعويض أوجه القصور في أشكال تخزين الطاقة الأخرى ، وتحويل كمية كبيرة من الرياح والضوء المهجورة إلى هيدروجين لتخزين الطاقة. من خلال إنشاء وتشغيل خط أنابيب "نقل الهيدروجين من الغرب إلى الشرق" ، يمكن لشركات توليد الطاقة المحيطة استخدام "الرياح والضوء المهجورة" لتوليد الهيدروجين ونقله عبر خطوط الأنابيب ، مما يشكل عنصرًا مهمًا من حمل الشبكة المصدر تخزين الهيدروجين.
04
كيف نحقق "تسليم الهيدروجين بين الغرب والشرق"؟
الإسراع في إنشاء خطوط أنابيب الهيدروجين وتطوير نقل الهيدروجين المختلط
شبكة خطوط أنابيب الغاز الطبيعي في بلدي متطورة. اعتبارًا من عام 2021 ، سيصل إجمالي الأميال لأنابيب الغاز الطبيعي الرئيسية في البلاد إلى 116 كيلومترًا و 000 كيلومترًا ، ونمط إمداد الغاز من "نقل الغاز من الغرب إلى الشرق" و "غاز الشمال إلى الجنوب" تم تشكيلها ، وتحقيق الترابط الشامل "لشبكة وطنية واحدة".
في المقابل ، لا يزال بناء خطوط أنابيب الهيدروجين في بلدي في مهده. حتى الآن ، يبلغ إجمالي المسافة المقطوعة في الصين 400 كيلومتر فقط ، وخطوط الأنابيب المستخدمة حوالي 100 كيلومتر فقط. التقدم في بناء خط الأنابيب بطيء نسبيًا.
صورة
لذلك ، من ناحية ، من الضروري الإسراع في إنشاء خطوط أنابيب الهيدروجين ، ومن ناحية أخرى ، يعد أيضًا خيارًا جيدًا لاستخدام خطوط أنابيب الغاز الطبيعي الحالية لنقل الهيدروجين المختلط. تم تضمين نقل خط أنابيب الغاز الطبيعي المشبع بالهيدروجين في تخطيط صناعة طاقة الهيدروجين في العديد من البلدان. وفقًا للإحصاءات ذات الصلة ، تم تنفيذ ما يقرب من 40 مشروعًا تجريبيًا لتطبيق أنظمة نقل الغاز الطبيعي المشبع بالهيدروجين في جميع أنحاء العالم.
في 16 أبريل ، أعلنت شركة PetroChina أنها حققت طفرة في تكنولوجيا النقل لمسافات طويلة للهيدروجين مع خطوط أنابيب الغاز الطبيعي الحالية.
▲ حققت تكنولوجيا نقل الهيدروجين لمسافات طويلة في بلدي طفرة
في منصة العرض لخط أنابيب هدرجة الغاز الطبيعي Ningdong في Yinchuan ، Ningxia ، يتم خلط الهيدروجين مع الغاز الطبيعي بنسبة حجم معينة ، ويتم استخدام خط أنابيب الغاز الطبيعي الحالي للنقل.
يمكن لخط أنابيب نقل الغاز الطبيعي والهيدروجين في نفس الوقت ، مما يؤدي إلى قتل عصفورين بحجر واحد ، مما يوفر الدعم الفني لبلدي لتحقيق نقل طاقة الهيدروجين على نطاق واسع ومنخفض التكلفة لمسافات طويلة في المستقبل.
صورة
ما هي فوائد إضافة الهيدروجين إلى الغاز الطبيعي؟
▲ يمكن أن يغير خصائص احتراق الغاز الطبيعي ويزيد من قيمة الاحتراق.
يمكن استخدام خطوط أنابيب الغاز الطبيعي والبنية التحتية الأخرى لفتح المزيد من الاحتمالات لنقل الهيدروجين الحالي والتطبيق المكثف والواسع النطاق لطاقة الهيدروجين.
▲ يمكن أن تقلل إلى حد كبير انبعاثات ثاني أكسيد الكربون. على سبيل المثال ، وفقًا للتجارب في بعض المدن مثل دلهي ، الهند ، في الحافلات ، يتم استخدام الغاز الطبيعي المضغوط الغني بالهيدروجين كوقود ، ويتم خلط حوالي 18 بالمائة من الهيدروجين في الغاز الطبيعي ، مما يقلل من انبعاثات أول أكسيد الكربون بنسبة تصل إلى 70 في المئة وتوفير 5 في المئة من الوقود في نفس الوقت.
في الوقت الحالي ، وصلت نسبة الهيدروجين في خط أنابيب الغاز الطبيعي هذا تدريجيًا إلى 24 في المائة ، مما يعني أنه لكل 100 متر مكعب من الغاز الطبيعي المشبع بالهيدروجين المنقولة ، يتم تضمين 24 مترًا مكعبًا من الهيدروجين.
بعد أكثر من 130 يومًا من التشغيل الاختباري ، فإن التشغيل الإجمالي لخط أنابيب الغاز الطبيعي هذا الذي يبلغ طوله 397- كيلومتر آمن ومستقر.
صورة
من المعلوم أنه بحلول نهاية عام 2022 ، سيصل إجمالي الأميال لخطوط أنابيب النفط والغاز في بلدي إلى 185 كيلومترًا 000. بناءً على الاستهلاك الحالي للغاز الطبيعي في بلدي ، عندما تصل نسبة المنشطات الهيدروجينية إلى 20 في المائة ، يمكن نقل أكثر من 10 ملايين طن من الهيدروجين ، وهو ما يعادل أكثر من 560 مليار كيلوواط ساعة من الكهرباء الخضراء ، وتكلفة الهيدروجين سيتم أيضًا تقليله بشكل كبير.
05
ما هي الإمكانات الصناعية لـ "توصيل الهيدروجين من الغرب إلى الشرق"؟
يتم التعرف على طاقة الهيدروجين كحل مهم لتحقيق الحد من انبعاثات الكربون في المجالات التي يصعب إزالة الكربون منها مثل الصناعات الثقيلة والنقل الثقيل ، كما يسهل تخزين الهيدروجين نسبيًا ، والذي يمكن أن يتكيف بشكل جيد مع طلب ذروة الحلاقة لأنظمة الطاقة تحت سيناريو نسبة عالية من الطاقة المتجددة في المستقبل. في عملية بناء نظام طاقة جديد في بلدي ، ستلعب طاقة الهيدروجين دورًا مهمًا. في السنوات الأخيرة ، ركز بلدي على تخطيط صناعة الطاقة الهيدروجينية ، ويتم إطلاق إمكانات تطوير صناعة الطاقة الهيدروجينية تدريجياً.
يتم تسريع إمكانات تطوير صناعة الطاقة الهيدروجينية وإطلاق إمكانات التطوير تدريجياً
منذ عام 2019 ، دخلت صناعة الهيدروجين في بلدي المسار السريع للتنمية. في 23 آذار (مارس) 2022 ، أصدرت اللجنة الوطنية للتنمية والإصلاح والإدارة الوطنية للطاقة "الخطة المتوسطة والطويلة الأجل لتطوير صناعة الطاقة الهيدروجينية (2021-2035)" ، مقترحة إنشاء "1 plus N" نظام السياسات ، وتوضيح الوضع الاستراتيجي للطاقة الهيدروجينية ، ونشر أولويات تطوير الصناعات.
بحلول نهاية عام 2022 ، أصدرت الحكومات المحلية في بلدي أكثر من 300 سياسة للطاقة الهيدروجينية ، مع أنواع مختلفة من السياسات ، تدعم التوسع في تطبيقات نقل الطاقة الهيدروجينية إلى سيناريوهات تطبيق الاقتران عبر الصناعة. في الوقت نفسه ، تعمل الشركات بنشاط أيضًا. في الوقت الحاضر ، تعمل المؤسسات المركزية على تسريع تخطيط سلسلة صناعة الهيدروجين ، والتي تغطي مختلف مجالات الطاقة المهمة مثل الفحم والطاقة الكهربائية والطاقة النووية.
صورة
يُظهر "الكتاب الأزرق حول التحليل والتوقعات المستقبلية لصناعة النفط والغاز في الصين" أنه بحلول عام 2022 ، سيصل عدد محطات التزود بالوقود بالهيدروجين المنتشرة عالميًا إلى 814 محطة ، وسيتم بناء إجمالي 274 محطة للتزود بالوقود بالهيدروجين وتشغيلها في الصين ، بزيادة سنوية قدرها 25.7 في المائة ، لتحتل المرتبة الأولى في العالم وتحتل المرتبة الأولى في العالم بنسبة 33.7 في المائة.
06
"الطيران" إلى منازل الناس العاديين؟
لتعزيز تطوير طاقة الهيدروجين ، من الضروري حل مشاكل إنتاج الهيدروجين وتخزينه ونقله واستخدامه. من بينها ، يعد الاقتصاد أحد أهم المؤشرات. لذلك ، في السنوات الأخيرة ، ركزت سلسلة صناعة الهيدروجين بأكملها على خفض التكاليف ، بدءًا من تحضير الهيدروجين ، واستكشاف أفضل الطرق باستمرار.
صورة
ترسي شركة Sinopec هدف بناء "شركة الطاقة الهيدروجينية رقم 1 في الصين" ، وتنشر بنشاط تطوير سلسلة صناعة الهيدروجين ، وتعزز بقوة أبحاث تكنولوجيا الهيدروجين الخضراء.
في عملية إنتاج الهيدروجين ، حققت Sinopec طفرة في تكنولوجيا إنتاج الهيدروجين المائي بغشاء تبادل البروتون (PEM) ، وتم تشغيل أول جهاز إنتاج هيدروجين الماء بالتحليل الكهربائي على مستوى ميغاوات في Yanshan Petrochemical. في الوقت نفسه ، تستخدم Sinopec مشروع عرض الهيدروجين الأخضر للترويج للتطبيق على نطاق واسع للتكنولوجيا ، وبالتالي تقليل التكاليف. في فبراير من هذا العام ، تم إطلاق أكبر مشروع كيميائي للفحم مقترن بالهيدروجين الأخضر في العالم ، وهو مشروع عرض الهيدروجين الأخضر في مدينة أوردوس ، منغوليا الداخلية ، رسميًا. بالإضافة إلى ذلك ، تم أيضًا الانتهاء من الجسم الرئيسي لمصنع الهيدروجين في Sinopec Xinjiang Kuqa 20 ، 000- طن / سنة من مشروع عرض الهيدروجين الأخضر.
صورة
▲ موقع بدء المشروع الإيضاحي للهيدروجين الأخضر في مدينة أوردوس ، منغوليا الداخلية
فيما يتعلق بالتخزين والنقل ، استكشفت شركة Sinopec مشروع إنتاج الهيدروجين منخفض التكلفة لمحطة الميثانول ، مما أدى إلى خفض التكلفة الإجمالية بأكثر من 20 بالمائة. تم الانتهاء من أول مشروع محلي ودخل حيز التشغيل في داليان.
صورة
▲ أول محطة متكاملة لهدرجة الميثانول والهدرجة في بلدي
فيما يتعلق باستخدام الهيدروجين ، قامت Sinopec ببناء تسعة مراكز لتزويد الهيدروجين بخلايا وقود الهيدروجين في Yanshan Petrochemical ، و Tianjin Petrochemical ، و Qilu Petrochemical ، و Qingdao Petrochemical ، و Gaoqiao Petrochemical ، و Shanghai Petrochemical ، و Guangzhou Petrochemical ، و Hainan Petrochemical ، و Maoming Petrochemical. يلبي الطلب المحلي لاستهلاك الهيدروجين المستمر.
صورة
تخطط Sinopec أيضًا لبناء مشروع كهرباء أخضر واسع النطاق للهيدروجين الأخضر في مدينة Ulanqab. من خلال إنشاء نموذج تطوير صناعة الهيدروجين المتكامل لتوليد طاقة الرياح - إنتاج الهيدروجين للكهرباء الخضراء - نقل خط أنابيب الهيدروجين - تكرير ونقل الهيدروجين ، تحقيق تخطيط عرض الهيدروجين للسلسلة الصناعية الكاملة لنظام صناعة الطاقة والتخزين والنقل والاستخدام.
في المستقبل ، مع التطور السريع لصناعة طاقة الهيدروجين ، سيزداد الطلب على تخزين ونقل الهيدروجين على نطاق واسع بشكل كبير ، وستصبح خطوط الأنابيب وشبكات الأنابيب وسيلة مهمة لنقل الهيدروجين اقتصاديًا وفعالًا في منطقة معينة. لذلك ، بناءً على متطلبات التنمية لصناعة الطاقة الهيدروجينية ، يلعب التنسيق الشامل والترويج العلمي لبناء خطوط أنابيب نقل الهيدروجين وخطوط الأنابيب الدقيقة لنقل الهيدروجين دورًا مهمًا في التنمية الشاملة والمنسقة لسلسلة صناعة الهيدروجين في بلدي.
