Вдохновляющие истории о водородной энергетике: водородная технология Вуда

«Поскольку внимание энергетической отрасли все больше сосредотачивается на водороде, сейчас как никогда важно наладить прочные партнерские отношения, которые позволят нам достичь амбициозных и важных целей.

Было воодушевляюще услышать о прогрессе, которого добились наши партнеры в этом путешествии за последний год. Шаги, которые мы предприняли сообща, приближают нас к достижению чистого нуля, и мы хотим продолжать строить это сообщество и работать вместе, поддерживая друг друга для достижения общей цели».

Слова Фабрицио Фаббри, исполнительного вице-президента EthosEnergy , после второго мероприятия «Наше водородное будущее», организованного EthosEnergy в июне.

Среди вдохновляющих историй о водородной энергетике во время ежегодного круглого стола мы услышали презентацию Фабио Руджери, менеджера по процессам и технологиям компании Wood в Милане.

Этот пост в блоге — краткий обзор выступления Фабио. Узнайте, как вы можете внести свой вклад в энергетический переход, присоединившись к нам в захватывающем водородном путешествии.

Но сначала давайте разберемся, каков послужной список Вуда?

Мировой эксперт в области поставок водородных технологий

С 1960-х годов компания Wood была признана во всем мире как лицензиар водородной технологии и поставщик нагревателей для парового риформинга. Она была пионером в разработке парового риформинга метана высокого давления и спроектировала и построила более 120 водородных установок.

Компания Wood добилась успеха в модульных поставках, а ее глубокий опыт в области огневых нагревателей позволил ей разработать специальную конструкцию для нагревателей парового риформинга, известную как Terrace Wall. Это оптимизирует производство топлива и пара, а ее уникальные характеристики обеспечивают ряд преимуществ в производительности, гибкости и надежности производства водорода.

Компания Wood поставила более 220 печей парового риформинга Terrace Wall по всему миру, а ее водородные установки имеют широкий диапазон производственной мощности — от 3000 до 300 000 Нм3/ч в одной технологической установке.

Совсем недавно компания Wood разработала газовый риформинг-установку (GHR) для небольших установок (производительностью до 3000 Нм3/ч).

Обзор пространства голубого водорода

Технология «голубого водорода» позволяет производить водород из природного газа или другого водородного сырья, улавливая при этом побочный продукт — диоксид углерода.

Фабио рассказал нам о трех различных типах технологий получения голубого водорода:

1. Паровая конверсия метана (SMR)

Это самая распространенная технология на рынке сегодня. При использовании тепла, получаемого за счет сжигания источника топливного газа, она использует реакцию сырья и пара. Она требует катализатора, но не требует установки разделения воздуха (ASU).

2. Автотермический риформинг (ATR)

Это считается одним из наиболее подходящих путей для производства водорода с низким содержанием углерода. Он включает в себя сырье и кислородную реакцию (частичное сгорание), причем кислород является первичной окислительной средой. Опять же, требуется катализатор, но в отличие от парового риформинга метана также требуется ASU.

3. Частичное окисление (POX)

Это включает газификацию жидкого сырья при очень высокой температуре посредством экзотермического процесса. Для этого требуется ASU, но не катализатор.

Достижение более высокого уровня извлечения CO2

Вуд разработал несколько технологий получения голубого водорода:

● Blue SMR, который полностью доступен для коммерческого использования и более гибок с точки зрения производства пара; и

● Blue SMR+, который еще более эффективен и обеспечивает меньшие выбросы CO2. Он имеет встроенный GHR, разработанный Wood внутри компании.

Оба решения используют интегрированную систему улавливания и хранения углерода до сжигания (CCS). Это имеет преимущество перед схемой после сжигания, поскольку последняя является капиталоемкой и энергоемкой и быстрее разрушает раствор амина.

Сколько CO2 могут улавливать технологии синего водорода Вуда? Результаты впечатляют. Решения Вуда могут сократить выбросы CO2 до 95%.

Но каковы показатели эффективности двух решений Вуда по сравнению с другими технологиями использования голубого водорода?

Варианты Вуда по сравнению с другими технологиями голубого водорода

Фабио рассказал нам о результатах двух исследований — одного для типичной установки по производству водорода производительностью 100 000 Нм3/ч, а другого — для типичной установки производительностью 300 000 Нм3/ч.

В ходе исследований сравнивались характеристики вариантов SMR Blue от Wood's с показателями POX, стандартного ATR и ATR с интегрированным GHR (расширенный ATR).

Факторы сравнения включали:

● Коэффициенты улавливания углерода

● Капитальные затраты

● ОПЕРАЦИОННЫЕ РАСХОДЫ

● Потребляемая мощность

● Углеродный след (чистые выбросы CO2, включая выработку коммунальных услуг)

● Уравненная стоимость водорода

Оба решения Вуда показали себя с лучшей стороны, при этом Blue SMR+ превзошла все другие технологии «голубого водорода» по всем показателям.

Снижение затрат и выбросов углекислого газа

Как мы видели ранее, ATR требует ASU. Это приводит к значительному потреблению энергии. Поэтому надежность ATR как решения с низким углеродным следом зависит от доступности возобновляемых источников энергии.

Установки ATR, использующие доступную сетевую электроэнергию, обычно оставляют более высокий углеродный след, чем решения Вуда на основе голубого водорода.

Более того, отсутствие ASU в решениях Вуда означает, что общая стоимость проекта значительно ниже — на 36% по сравнению с ATR.

Значительные шаги вперед

Wood делает значительные шаги вперед в области разработки водорода для генерирующих активов. Его технологии голубого водорода предлагают ряд преимуществ:

1. Упрощенная схема завода

2. Расширенная интеграция системы CCS до сжигания

3. Повышение энергоэффективности за счет минимизации потребления топливного газа и производства пара.

4. Сокращение выбросов CO2

5. Увеличение возможностей по снижению воздействия на окружающую среду за счет потенциального применения при модернизации установок.

6. Более низкое энергопотребление по сравнению с ATR, что снижает OPEX, а также выбросы углекислого газа.

Альтернативный путь

Фабио также поделился с нами новостями о еще одном интересном направлении, разрабатываемом компанией Wood, — ее схеме использования биоводорода.

Это также основано на паровом риформинге и является ответом Wood на потребность в водороде из возобновляемых источников. Он создает чистый водород из биосырья.

BioH2 от Wood является углеродно-нейтральным и может конкурировать с электролизом воды. Лабораторная кампания по тестированию была успешно завершена, и в настоящее время Wood ждет отзывов на свою патентную заявку.

В этом году компания Wood ищет мелкомасштабное промышленное применение, как самостоятельно, так и в партнерстве.