Выбранная продукция
×

Артикул

×

Решения по промышленной автоматизации для экологичного производства водорода

Надежные решения

Переход к низкоуглеродным энергетическим системам, происходящий в различных отраслях по всему миру, меняет подходы к производству, хранению и потреблению энергии. Производство экологически чистого водорода все чаще признается ключевым фактором декарбонизации, способствующим повышению эффективности промышленного производства, надежности эксплуатации и долгосрочной продуктивности.

По мере перехода водородных технологий от пилотных проектов к внедрению в промышленных масштабах первостепенное значение приобретает их стабильная и эффективная эксплуатация. На всех этапах, от производства водорода до последующих технологических процессов, ключевую роль в обеспечении долгосрочной, безопасной и эффективной работы играют надежная автоматизация, точное управление и проработанная конструкция.

Решение проблем автоматизации в производстве водорода

Мы в SMC понимаем технические и эксплуатационные требования, предъявляемые к системам, использующим водород. Обладая многолетним опытом в сфере промышленной автоматизации, мы поддерживаем водородные проекты на всех этапах производственного цикла, предлагая решения, призванные повысить надежность, эффективность и стабильность работы систем.

Водородная производственно-сбытовая цепь связывает возобновляемые источники энергии с конечным потреблением в промышленности и энергетике. На каждой стадии, от производства водорода до его хранения, транспортировки и конечного использования, для крупномасштабного внедрения необходимы стабильные показатели, безопасное обращение и точное управление процессами.

По мере перехода производства экологически чистого водорода от пилотных проектов к промышленному внедрению операторы сталкиваются со следующими принципиально значащими проблемами:

  • Эксплуатационная готовность — максимизация продолжительности межремонтного периода и стабильность работы системы
  • Безопасное производство водорода – снижение рисков и обеспечение функциональной безопасности
  • Энергоэффективность – минимизация потерь энергии в системах охлаждения и вспомогательных системах.

Автоматизация на различных этапах процесса получения водорода

Экономический цикл производства водорода связывает возобновляемые источники энергии с реальными сферами промышленного и энергетического применения. Для обеспечения масштабного внедрения водорода в качестве экологически чистого энергоносителя каждый этап, от получения водорода до его конечного использования, должен функционировать надежно и эффективно.

Компания SMC поддерживает водородные проекты на всех четырех этапах — производстве, хранении, транспортировке и использовании водорода, предлагая передовые решения в области автоматизации и управления потоками, призванные обеспечить стабильную и эффективную работу.

Хотя наши технологии применяются на всех этапах процесса, основное внимание мы уделяем производству водорода — сфере, где точное управление, надежное охлаждение, контроль давления и эффективная работа с рабочими средами критически важны для производительности установки. Сосредоточившись на этом этапе, требующем наиболее высокого уровня автоматизации, мы помогаем заказчикам создавать надежные и масштабируемые водородные системы, готовые к промышленному внедрению.

Производство

Оборудование для получения водорода (электролиз воды)

В основе производства «зеленого» водорода - электролиз воды с использованием электроэнергии из возобновляемых источников.

Бесперебойное охлаждение, точное срабатывание клапанов, подготовка воздуха и надежные системы транспортировки рабочих сред — необходимые условия для обеспечения стабильной работы и оптимизации общей эффективности предприятия.

Оборудование для получения водорода (электролиз воды)

Хранение

Сплавы для хранения водорода

Водород должен храниться с особой осторожностью в контролируемых условиях. Системы хранения требуют обеспечения надежных условий с точки зрения давления и использования материалов, устойчивых к водородному охрупчиванию, для гарантии эксплуатационной надежности в промышленных масштабах.

Сплавы для хранения водорода

Транспортировка

Транспортировка в цистернах / газовых баллонах

Транспортировка водорода, часто осуществляемая с помощью специализированных цистерн или систем из баллоннов, требует стабильного управления потоком, надежного поддержания давления и постоянного контроля на всех этапах транспортной цепи для обеспечения безопасности и герметичности.

Транспортировка в цистернах / газовых баллонах

Применение

Водородные котлы и пары без содержания CO₂

На этапе конечного потребления водород используется для промышленных котлов или энергетических установок, обеспечивая получение экологически чистого тепла или пара без содержания CO₂. Ключевыми факторами эффективности являются точное управление подачей и безопасная интеграция в последующие звенья технологической цепочки.

Водородные котлы и пары без содержания CO₂

Основные и вспомогательные решения для производства водорода

Производство водорода методом электролиза воды — это строго контролируемый промышленный процесс преобразования электрической энергии в водород, в котором в качестве основного исходного сырья выступает вода. Для обеспечения стабильной, эффективной и непрерывной работы система электролиза опирается на комплекс технических решений в области силового электрооборудования, водоподготовки, терморегулирования, устройств для точного управления потоками газов и вспомогательного оборудования.

Помимо непосредственно электролизера, решающую роль в общей эффективности системы играет вспомогательное оборудование. Системы выпрямления тока, охлаждения, подачи очищенной воды, подготовки сжатого воздуха и распределения газа должны функционировать согласованно, обеспечивая высокую эффективность, безопасность и чистоту водорода. Любая нестабильность в работе этих вспомогательных систем может напрямую сказаться на эффективности производства и сроке службы оборудования.

Компания SMC поддерживает системы производства водорода, предлагая решения в области автоматизации, управления потоками рабочих сред и терморегулирования, спроектированные для повышения надежности и стабильности работы оборудования. Обеспечивая точное управление подачей воздуха, воды и газов, а также эффективное охлаждение и мониторинг, SMC способствует бесперебойной, безопасной и эффективной работе при производстве водорода, от этапа запуска до выхода на полную мощность.

Ключевые технологии, обеспечивающие производство водорода

  

Охлаждение

Управление клапанами

Подготовка воздуха и управление давлением

Управление потоком среды

Решения SMC для воплощения водородного будущего

Узнайте подробную информацию о продукции и технологиях SMC для систем производства водорода.

 Кликните на изображение ниже, чтобы скачать буклет (EN)

 

Часто задаваемые вопросы и технические знания в области получения водорода

Как можно повысить эффективность получения водорода при электролизе?

Эффективность производства водорода в значительной степени зависит от стабильности работы вспомогательных систем, таких как системы охлаждения, регулирования давления и управления потоком рабочей среды. Поддержание оптимальных рабочих температур, точное срабатывание клапанов, а также подача очищенного и стабильного по параметрам воздуха для пневмосистем способствуют снижению энергопотерь и повышению общей эффективности системы. Кроме того, для достижения максимальной эффективности и минимизации времени простоя принципиально важными факторами являются выбор надежных компонентов и грамотное проектирование системы.

Почему на заводах по производству водорода существенно важным является охлаждение?

В процессе электролиза выпрямители, электролизеры и вспомогательное оборудование выделяют значительное количество тепла. Без эффективного отвода тепла чрезмерный нагрев может снизить КПД, ухудшить свойства компонентов и нарушить стабильность работы. Использование специализированных промышленных чиллеров позволяет поддерживать стабильные рабочие условия и обеспечивать непрерывное производство водорода.

Каковы наиболее распространенные причины простоев при производстве водорода?

Незапланированные простои могут быть вызваны сбоями в срабатывании клапанов, систем охлаждения, оборудования для подготовки воздуха или компонентов управления потоком рабочих сред. Загрязненный воздух в пневмосистеме, температурные колебания или ненадежное управление клапанами способны нарушить технологический процесс. Использование высококачественных надежных компонентов, а также обеспечение надлежащей подготовки сжатого воздуха и эффективного управления потоком рабочей среды позволяют существенно повысить эксплуатационную готовность системы. 

Как качество сжатого воздуха влияет на эффективность производства водорода?

Сжатый воздух, используемый в пневмосистемах, применяется для срабатывания клапанов и управления ключевыми технологическими процессами. Наличие в нем влаги, масла или частиц может привести к износу компонентов, сбоям и ненадежной работе оборудования. Надлежащая подготовка сжатого воздуха и регулирование давления обеспечивают стабильное и безопасное управление процессом производства водорода.

Какие компоненты принципиально значимы для надежных систем производства водорода?

Системы производства водорода опираются на ряд ключевых технологий, включая:

  • Системы охлаждения и термостабилизации
  • Компоненты управления и пневмораспределители
  • Оборудование подготовки сжатого воздуха и управления давлением
  • Решения для управления средой, трубопроводы высокой чистоты.

Данное оборудование обеспечивает безопасную, эффективную и непрерывную работу на всех этапах процесса производства водорода.

Начните оптимизацию своей системы производства водорода уже сегодня

SMC объединяет отраслевой опыт и передовые технологии компонентов для поддержки производства водорода. Наша команда поможет вам подобрать оптимальные решения для повышения эффективности, надежности и производственных показателей.

Обратитесь к нашим специалистам, чтобы получить консультацию.