Stacje tankowania wodoru: 350 bar, 700 bar i ciekły wodór

Stacja wodorowa dla floty, nie dla przypadkowego kierowcy

W Polsce powstają stacje publiczne przy trasach, ale większość wodorowych pojazdów to floty: autobusy miejskie, ciężarówki dystrybucyjne, pojazdy komunalne, maszyny w kopalniach i portach. Dla floty stacja powinna stać w zajezdni lub w zakładzie, tankować kilkadziesiąt pojazdów w kilka godzin i mieć źródło wodoru, które nie zależy od jednego dostawcy. To inne zadanie niż stacja przy autostradzie i inaczej się je projektuje.

Z czego składa się stacja

Element	Funkcja	Uwagi
Źródło wodoru	Elektrolizer na miejscu, naczepa butlowa (tube trailer), rurociąg, cysterna LH2	Model „hub and spoke": jedna produkcja, kilka stacji satelitarnych
Sprężarka	Podnosi ciśnienie z 20–40 bar (naczepa) lub 30 bar (elektrolizer) do 450 bar (H35) lub 900–1000 bar (H70)	Największy koszt eksploatacji, dobór pod profil tankowań
Magazyn buforowy	Zbiorniki wysokociśnieniowe w kaskadzie ciśnień, np. 500 bar	Pozwala tankować szybko bez wielkiej sprężarki
Chłodnica	Schładza wodór do −40 °C (T40) przy 700 bar, aby zbiornik pojazdu się nie przegrzał	Przy 350 bar często wystarczy −20 °C lub bez chłodzenia
Dystrybutor	Pistolet H35 (350 bar) lub H70 (700 bar), protokół SAE J2601, komunikacja z pojazdem	Autobusy i ciężarówki: zwykle H35; samochody: H70
Bezpieczeństwo	Detekcja wodoru i płomienia, wentylacja, strefy Ex, odległości, zawory szybkozamykające	Projekt wg analizy zagrożeń HAZOP

Stacja na ciekły wodór zamiast sprężarki ma zbiornik LH2, pompę kriogeniczną i parownik: pompa cieczy zużywa kilkakrotnie mniej energii niż sprężarka gazu, a z jednego zbiornika można zasilać tankowanie LH2 (ciecz do ciecz), H70 i H35. Dlatego przy dużych flotach i na lotniskach stacje LH2 wychodzą taniej w eksploatacji.

Jak dobrać wielkość stacji

1. Ile wodoru na dobę. Autobus miejski zużywa 20–30 kg, ciężarówka ok. 8 kg na 100 km, samochód osobowy ok. 1 kg na 100 km. Flota 20 autobusów to ok. 500 kg dziennie.
2. Profil tankowań. Czy wszystkie pojazdy wracają wieczorem (szczyt) czy tankują w ciągu dnia; od tego zależy magazyn buforowy i sprężarka.
3. Źródło. Elektrolizer na miejscu, gdy jest tania energia i miejsce; dostawy naczepami, gdy stacja jest mała lub tymczasowa; LH2, gdy flota jest duża.
4. Rozbudowa. Stacja modułowa rośnie z flotą: kolejna sprężarka, zbiorniki, dystrybutory.

Nasza odpowiedź: Fabrum

Fabrum projektuje, buduje i uruchamia stacje tankowania wodoru do pojazdów 350 bar, 700 bar i na ciekły wodór, dla stacji publicznych i flot prywatnych, z własnym elektrolizerem lub dostawami naczepami. Firma prowadzi cały projekt: koncepcję, analizę zagrożeń, zakupy, budowę, rozruch, i ma stałe relacje z głównymi dostawcami sprężarek i dystrybutorów. W Nowej Zelandii Fabrum buduje sieć stacji dla ciężarówek dwupaliwowych i autobusów; na lotnisku w Christchurch uruchomił stanowisko tankowania ciekłego wodoru do samolotów.

Przewaga Fabrum ujawnia się przy ciekłym wodorze: ten sam dostawca daje skraplarkę, zbiornik, pompę i dystrybutor, a straty liczy dla całego łańcucha. Patrz skraplanie wodoru i zbiorniki LH2.

Co przygotować do zapytania

• liczba i typ pojazdów dziś i za 3–5 lat, ciśnienie tankowania (350/700 bar lub LH2),
• dzienne zużycie wodoru i godziny tankowań,
• źródło wodoru: elektrolizer (moc, dostępna energia), dostawy, LH2,
• działka: powierzchnia, odległości od budynków i dróg, media, strefy,
• czy stacja ma być publiczna (wymagania koncesyjne i rozliczeniowe) czy zakładowa.

FAQ

Ile kosztuje stacja tankowania wodoru? Zależy od wydajności, ciśnienia i źródła wodoru: mała stacja zakładowa z dostawami naczepami jest kilkakrotnie tańsza od publicznej stacji H70 z elektrolizerem. Ofertę przygotowujemy po koncepcji z profilem tankowań.

350 czy 700 bar? Autobusy, ciężarówki i maszyny tankują zwykle 350 bar (większe zbiorniki, prostsza stacja). Samochody osobowe i część ciężarówek dalekobieżnych 700 bar, co wymaga chłodzenia do −40 °C i droższej sprężarki.

Czy stację można zasilać z własnego elektrolizera? Tak, to najczęstszy wariant dla flot z dostępem do taniej energii. Fabrum oferuje elektrolizery bezmembranowe o wydajności do 450 kg/dobę na moduł 1 MW; patrz elektrolizery.

Jak długo trwa tankowanie autobusu? Ok. 10–15 minut przy 350 bar, jeśli stacja ma odpowiedni bufor. Przy ciekłym wodorze tankowanie ciężarówki trwa porównywalnie z dieslem.

Czy stacja może obsługiwać jednocześnie gaz i ciekły wodór? Tak, stacja z magazynem LH2 i pompą kriogeniczną zasila dystrybutory LH2, H70 i H35 z jednego zbiornika.