Головна Новини Перевірено водневий ланцюг від турбіни до вантажівки
Новини

Перевірено водневий ланцюг від турбіни до вантажівки

7 Грудня 2023 141

Від вітру до коліс: електрика чи скоріше водень? Це питання, яке TNO досліджуватиме разом із HYGRO Technology. Зараз витрати на електричну інфраструктуру та характеристики ринку електроенергії визначають дизайн вітрових електростанцій і, отже, кількість вітру, яка перетворюється на придатну для використання енергію.

Питання полягає в тому, як зміниться конструкція турбін і ферм, а отже, економічно відновлюваної енергії вітру, якщо перейти на водень як основний енергоносій між турбіною та закупівлею в транспортному секторі. Дослідження підтримує Консорціум офшорної енергетики Top Consortium for Knowledge and Innovation (TKI).

Конструкція вітрових електростанцій і вітрових турбін, а отже, і витрати на електроенергію, сильно залежать від витрат на інфраструктуру. Кабельна мережа має бути досить потужною, щоб транспортувати пікове виробництво під час сильного вітру.

Кількість відновлюваної енергії експоненціально зростає при більшій швидкості вітру. Отже, коли вітряна турбіна призначена для генерування більшої кількості енергії зі збільшенням швидкості вітру, кабельна мережа має бути побудована більш щільною, щоб розсіювати цю енергію.

Але вітрову турбіну також можна сконструювати таким чином, щоб вона вже досягала своєї максимальної потужності при силі вітру 5, а потім працювала на цьому фіксованому піку продуктивності протягом якомога більшої кількості годин, щоб кабельна мережа не була важчою, а оптимально завантажений.

Виробництво навіть більше енергії при швидкості вітру можливе, але менш вигідне через вищі витрати на встановлення кабельної мережі. Крім того, ринкова вартість такої електроенергії дуже низька при високій швидкості вітру через надлишок продукції на ринку, виробленої енергією вітру.

Завдяки оптимальній конструкції вітряної турбіни для вироблення більшої кількості водню при вищих швидкостях вітру витягується значно більше енергії з вітру. Транспортування енергії через водневі трубопроводи набагато дешевше і може набагато легше впоратися з піковим виробництвом.

Ще одна дуже важлива перевага полягає в тому, що енергія може зберігатися в цій трубі. Таким чином, економіка відновлюваної енергії завдяки інтелектуальному перетворенню на водень у вітряній турбіні істотно зміниться, а разом з цим і конструкція вітрової електростанції та турбіни.

Початкові розрахунки свідчать про те, що можна отримати вдвічі більше енергії від вітру з доступною морською поверхнею, де Нідерланди хочуть побудувати турбіни, за менших витрат, ніж за рахунок електроенергії.

Два окремих ланцюги, що розглядаються разом
Дослідження передбачає, що водень буде використовуватися для вантажівок. Вартість електричної інфраструктури також відіграє важливу роль при зарядці вантажівок з електроприводом, і водень може запропонувати нові можливості. Також розглядається різниця в ефективності між електричними акумуляторами та водневими електриками.

Ян Віллем Лангераар, співзасновник HYGRO, зазначає: «Часто точаться дискусії про те, чи є використання водню як палива гарною ідеєю. Дехто стверджує, що електромобілі на акумуляторних батареях втричі ефективніші а, отже, дешевші завдяки необхідному перетворенню енергії.

Але часто забувають про те, як водень впливає на загальний вихід енергії, а також вартість інфраструктури, необхідної для швидкої зарядки, порівняно з водневими заправними станціями.

Водневі вантажівки легші, оскільки їм не потрібно перевозити велику акумуляторну батарею, що призводить до зменшення енергії для транспортування вантажів. З іншого боку, батареї ефективніші, ніж паливні елементи.

Вартість акумуляторів стрімко падає через нові розробки та масштабне виробництво, те ж саме відбувається з паливними елементами та баками для водню. Позитивно, що TNO розглядає обидві системи комплексно і, можливо, пропонує нові науково обґрунтовані ідеї для поточної дискусії».

TNO Wind Energy за підтримки HYGRO та відділу транспортних технологій TNO досліджує, що є економічно ефективнішим: транспортування енергії вітру та постачання її електричним вантажівкам або маршрут через водневу інфраструктуру. TNO досліджуватиме, як пов’язані між собою два повні ланцюжки виробництва та використання енергії різними видами транспорту.

Піт Варнаар, старший бізнес-розробник Wind Energy: «Чудове в цьому дослідженні те, що воно повертається до проєктної основи вітроенергетики, спеціалізації TNO з 1980-х років. Ми очікуємо, що це дослідження надасть нове розуміння, щоб Нідерланди могли одного разу знову сприяти інноваціям у вітроенергетиці».

Зробити транспортний сектор більш стійким шляхом ефективного виробництва та інтеграції водню за допомогою енергії вітру у вітряній турбіні виглядає дуже перспективним. Водневі та електричні транспортні засоби можуть замінити нинішні вантажівки на викопному паливі. Енергоносії відіграють важливу роль в ефективності автомобіля.

Особливо в транспортному секторі, де рентабельність зазвичай низька (<2%), важливо знати, як буде розвиватися сектор розподілу в найближчі роки з точки зору витрат і ефективності джерел енергії.

Поділитися
Подібні публікації