Saksa Saksamaa salajased plaanid: mida tööstus ja tarbijad nüüd teadma peavad

Vesinik suurendusklaasi all: potentsiaal, piirid ja poleemika

Vesinik, mis on universumi väikseim ja levinum element, on viimastel aastatel kujunenud globaalse energia arutelu keskseks teemaks. Kui globaalne kogukond otsib võimalusi fossiilkütustest sõltuvuse ja kliimamuutustega võitlemise vähendamiseks, kiidetakse vesinikku sageli kui lõplikku lahendust. Toetajad näevad teda puhta ja mitmekülgse energiaallikana, mis võib mängida võtmerolli jätkusuutliku tuleviku kujundamisel. Kuid lisaks eufooriale on ka kriitilisi hääli, mis hoiatavad liialdatud hüpe ja viitavad vesinikutehnoloogiaga seotud märkimisväärsele väljakutsele.

Küsimus, kas vesinik on tegelikult energia ülemineku võtmetehnoloogia või lihtsalt lühikese elueaga hüpe jaoks loodetud -on keeruline ja keeruline. Selle küsimuse põhja jõudmiseks on oluline tehnoloogia lähemalt uurida, selle potentsiaali ja piire realistlikult hinnata ning analüüsida praeguseid arenguid ja väljakutseid ettevõtluses, tööstuses ja ühiskonnas.

Ekspertide vaatenurk: vesinikumajanduse võimalused ja väljakutsed

Föderaalse vabakutselise ühingu ja asjatundjate riikide (BVS EV) ning Fraunhoferi tööpinkide ja reformimistehnoloogia instituudi eksperdid on intensiivselt tegelenud vesinikumajanduse võimalustega ja väljakutsetega. Spetsialistide seminarides ja ekspertide aruteludes analüüsiti ja arutati vesiniktehnoloogia majanduslikke, tehnilisi ja poliitilisi aspekte. Nende asutuste teadmised, mis ühendavad nii teadusuuringuid kui ka praktilisi kogemusi tööstuse ja tehnoloogia arendamise valdkonnas, pakuvad vesiniku teema diferentseeritud hindamiseks hästi põhjendatud alust.

Sobib selleks:

• Dkarboniseerimisstrateegiad: väljakutsed taastuvate vesiniku tootmisel ja kasutamisel terase- ja keemiaettevõtetele

Roheline vesinik kui kliimaneutraalsuse võti: ambitsioonikas eesmärk

Praeguse arutelu keskmes on peamiselt "roheline" vesinikku. See tekitab vee elektrolüüsil taastuvate energiaallikate, näiteks päikese, tuule ja hüdroenergia elektrienergiaga. Rohelist vesinikku peetakse kliima -neutraalseks, kuna selle tootmisel ja kasutamisel pole kasvuhoonegaaside heitkoguseid või ainult minimaalseid heitkoguseid. Seevastu on "hall" vesinikku, mis saadakse maagaasist ja see põhjustab märkimisväärset süsinikdioksiidi ja "sinist" vesinikku, mille tootmine on eraldatud, kuid fossiilseid ressursse kasutatakse endiselt.

Kliima -neutraalse tuleviku nägemus, milles roheline vesinik mängib keskset rolli, on ambitsioonikas ja nõuab põhjalikku muutust energia tootmises, jaotuses ja kasutamises. Vesinikumajandusele üleminek pole aga ökoloogilisest küljest oluline, vaid pakub ka Saksamaale ja Euroopale olulisi majanduslikke võimalusi.

Saksamaa ja Euroopa vesiniku juhtimise võistlusel

Saksamaa ja Euroopa on asunud vesiniku valdkonda. Euroopa Liit jätkab põhjalikku vesinikustrateegiat, mille eesmärk on muuta Euroopa vesinikutehnoloogia globaalseks teerajajaks. Saksamaa föderaalvalitsus on välja töötanud ka riikliku vesiniku strateegia ja kavandab massilisi investeeringuid vesiniku infrastruktuuri ja tootmise laiendamisse.

Need algatused pole mitte ainult poliitiliselt motiveeritud, vaid ka majanduslikult õigustatud. Vesiniktehnoloogia pakub märkimisväärset kasvupotentsiaali erinevates tööstusharudes, alates energiatootmisest kuni autotööstuseni kuni keemia- ja terasetööstuseni. Võimsa vesinikumajanduse arendamine võib anda Saksamaale ja Euroopale ülemaailmsel turul otsustava konkurentsieelise ja luua uusi töökohti.

Vesinikumajanduse teel toimuvad väljakutsed: pakkumine ja nõudlus tasakaalustamatuse alal

Vaatamata paljutõotavatele vaatenurkadele seisavad Saksamaa ja Euroopa silmitsi oluliste väljakutsetega üleriigilise vesinikumajanduse poole. Üks suurimaid takistusi on pakkumise ja nõudluse tasakaalustamatus.

Nõudlus rohelise vesiniku järele suureneb kiiresti, kuid tootmine ja kättesaadavus ei saa praegu sammu pidada, selgitab Dirk Hennigi, föderaalse osakonna juhataja masinaid, süsteeme, BVS EV töövõimalusi, et katta vajadus erinevates rakenduspiirkondades, seetõttu on vaja rohelise vesiniku jaoks vajalikku tootmisvõimet põhjalikku laienemist.

Praegu toodetakse igal aastal umbes miljon tonni vesinikku. Kuid suur osa sellest on hall vesinik, mis saadakse fossiilkütustest. Praeguste hinnangute kohaselt vajas ainuüksi Saksamaa 2030. aastaks umbes 4,5 miljonit tonni vesinikku aastas, et jõuda kliimaeesmärkideni ja tööstuse dekarboniseerida. Need arvud illustreerivad tohutut lahknevust praeguse pakkumise ja tulevaste vajaduste vahel.

Kogu tarneahela majanduslik koormus: otsustav tegur

Rohelise vesiniku ulatusliku ja turuga varustamise tagamiseks ei piisa ainult vesiniku tootmise projektide edendamisest. Pigem on vaja kogu tarneahela majanduslikult elujõuliseks muuta. See ei hõlma ainult rohelise vesiniku tootmist, vaid ka gaasi transporti, ladustamist ja jaotust.

Dirk Hennig BVS EV -st rõhutab, et sellest ei piisa ainult roheliste vesinikuprojektide reklaamimisest. Pigem peab kogu tarneahel olema majanduslikult jätkusuutlik, et tagada turu küpsus ja üleriigiline pakkumine. See näitab, et vesinikumajanduse edu sõltub asjaolust, et kõik väärtusahela liikmed toimivad tõhusalt ja odavalt.

Vesiniku mitmekesised valdkonnad: liikuvus, tööstus, ehitustehnoloogia ja energiavarustus

Ehkki vesinik on paljude inimeste jaoks endiselt abstraktne teema, on juba mitmekesiseid rakendusvaldkondi, kus tehnoloogia mängib olulist rolli või mängib tulevikus. Vesiniku võimalikud kasutusalad on laiad ja ulatuvad liikuvusest tööstuseni kuni ehitustehnoloogia ja energiavarustuseni.

Vesinik liikuvuse alal: emissioonid -vabad draivid autodele, veoautodele ja muule

Liikuvuse piirkonnas peetakse vesinikku paljutõotavaks alternatiiviks tavapärastele põlemismootoritele ja aku -elektrilistele draividele. Vesinikuga sõidukid, eriti kütuseelemendid, pakuvad mitmeid eeliseid. Need on heitkogused, kuna need eraldavad ainult veeauru ja võimaldavad aku -elektrisõidukitega võrreldes suuremaid vahemikke ja lühemaid tankimisaegu.

Vesinik võiks mängida üliolulist rolli, eriti tihedate kaupade liikluse, kohaliku ühistranspordi ja saatmise korral. Pikkade vahemaade ja kõrgete kandekoormuste korral on kütuseelementide draivid sageli tõhusamad ja praktilisemad kui aku -elektrilised lahendused. Lennundus- ja raudteeliikluses uuritakse üha enam ka vesiniku draivide kasutamist.

Vesinik tööstuses: terase tootmise, keemia ja muude tööstusharude dekarboniseerimine

Veel üks oluline vesiniku rakendusvaldkond on tööstus. Paljudes tööstusharudes, eriti terasetootmises ja keemiatööstuses, on vaja suures koguses energiat ja põhjustatakse märkimisväärseid heitkoguseid. Vesinik võib siin olulise panuse dekarboniseerimisse.

Terase tootmisel võib vesinik üha enam asendada süsinikupõhiseid redutseerimisprotsesse. Traditsiooniliselt toodetakse terast kõrgahjudes, kasutades koksi, kusjuures suures koguses kaasneb Co₂. Kasutades vesinikku redutseerivate ainetena, saab neid heitkoguseid drastiliselt vähendada. Vesinik võib toimida ka tooraine ja energiaallikana ning asendada fossiilkütused ammoniaagi ja metanooli tootmisel, näiteks ammoniaagi ja metanooli tootmisel. Lisaks on palju muid tööstusharusid, kus vesinikku saab kasutada nii soojuse ja elektrienergia tootmiseks kui ka töötlemisgaasi jaoks, näiteks rafineerimistehastes, klaasi- ja tsemenditööstuses ning toidutootmisel.

Vesinik ehitustehnoloogias: soojusvarustus ja detsentraliseeritud energia tootmine

Vesinik pakub ka paljutõotavaid võimalikke kasutusviise ehitustehnoloogias. Esimesed projektid näitavad vesiniku kasutamist soojusevarustamiseks elamu- ja tööstushoonetes. Kütuseelementide küttekehasid saab kasutada näiteks majades ja kaubanduslikes omadustes soojuse ja elektri tootmiseks. Samuti on mõeldav vesiniku kasutamine kombineeritud soojus- ja elektrijaamades (CHP).

Veel üks huvitav lähenemisviis on vesiniku hooajaline ladustamine soojusvarustuseks. Suvel, kui on taastuvenergiaid arvukalt, võiks vesiniku genereerida ja salvestada elektrolüüsi teel. Talvel, kui soojusvajadus suureneb ja taastuvad energiad on vähem kättesaadavad, võiks seejärel soojusevarustuseks kasutada ladustatud vesinikku. See võib aidata vähendada sõltuvust fossiilkütustest hoonete küttes ja tugevdada sektori sidumist elektri ja kuumuse vahel.

Vesinik energiavarustuses: sektori ühendamine ja energia säilitamine

Vesinik mängib võtmerolli sektori sidumisel, st elektri, soojuse ja liikuvuse ühendamisel. See võib toimida seos erinevate energiasektorite vahel ja aidata luua integreeritud ja paindliku energiasüsteemi.

Pilootprojektid uurivad vesinikukaupluste kasutamist sektori sidumise lahutamatu osana. Vesinik võib olla taastuvenergia pikaajaline mälu. Vesiniku genereerimiseks ja säilitamiseks elektrolüüsi kaudu saab kasutada tuule- ja päikesesüsteemide liigset elektrit. Vajadusel saab vesiniku seejärel muuta elektriks või soojuseks, näiteks kütuseelementide või gaasi elektrijaamade abil. See jõujõu-GAS-to-tower-tehnoloogia võimaldab kasutada taastuvenergiaid aja ja ruumilise aja osas paindlikumalt ning suurendada võrgu stabiilsust.

Lisaks võib vesinik olla ka sünteetiliste kütuste tootmiseks (e-kütus) lähtematerjal. E-kütus on valmistatud vesinikust ja CO₂-st ning seda saab kasutada kliimaneutraalse alternatiivina fossiilkütustele põlemismootorites. See võib olla eriti oluline valdkondade jaoks, kus otsene elektrifitseerimine on keeruline, näiteks lennunduse ja saatmise korral.

Saksamaa ambitsioonikad vesiniku eesmärgid: 10 gigavatti elektrolüüsi mahust 2030. aastaks

Saksamaa saavutab vesinikku ambitsioonikaid eesmärke. Föderaalvalitsus on seadnud endale eesmärgi luua 2030. aastaks rohelise vesiniku jaoks 10 gigavatti tootmisvõimsus. See võime saavutatakse vesiniku tootmiseks taastuvat elektrit kasutavate elektrolüüsisüsteemide ehitamisel.

See eesmärk on osa riiklikust vesiniku strateegiast ja selle eesmärk on muuta Saksamaal vesinikutehnoloogia juhtivaks asukohaks. Föderaalvalitsus toetab vesinikumajanduse laienemist ulatuslike tugiprogrammide ning investeeringutega teadus- ja arendustegevusesse. Euroopa Liit edendab ka Euroopa vesiniku infrastruktuuri ja tööstuse loomist miljardi dollari investeeringutega.

Sobib selleks:

• Taastuv vesinik: EL-i eksamineerijad nõuavad tegelikkust-ELis ambitsioonikaid eesmärke, nende väljakutsed ja vaatenurgad

Võrdlusvabrik.h2 Chemnitzis: vesiniku masstootmise uuendused

Võrdlusabnormis. See tehas on Saksamaa vesiniku strateegia oluline komponent ja selle eesmärk on vähendada vesinikutehnoloogia tootmiskulusid ja kiirendada turu käivitamist.

Võrdlusvabriku.h2 toimib katsekeskkonnana vesiniku valdkonnas uute tootmisprotsesside ja tehnoloogiate jaoks. Siin testitakse ja optimeeritud innovaatilisi lähenemisviise elektrolüsari ja kütuseelementide tootmise automatiseerimisele ja digitaliseerimisele. Selle eesmärk on võimaldada vesinikutehnoloogiate masstootmist ja arendada Saksamaa nende peamiste tehnoloogiate globaalseks tootmiskeskuseks.

Väljakutsed ja tõkked: investeerimiskulud, tootmisvõimsus, turvalisus ja infrastruktuur

Vaatamata ambitsioonikatele eesmärkidele ja paljulubavatele arengutele seisavad Saksamaa ja Euroopa vesiniku strateegia rakendamisel suuri väljakutseid. Dr-Ing. Chemnitzis Fraunhofer Iwu vesinikutehnoloogia ekspert Ulrike Beyer toob esile mitmed kesksed aspektid. Kõrged investeerimiskulud ja piiratud tootmisvõime muudavad selle üleriigilise pakkumise keeruliseks. Vesiniku spetsiifilised füüsilised omadused nõuavad ka uusi turvakontseptsioone transportimiseks ja ladustamiseks. Lisaks on pikas perspektiivis stabiilsete tarneahelate tagamiseks hädavajalik ohutu ja võimsa infrastruktuuri ehitamine.

Suured investeerimiskulud ja majandus: kriitiline tegur

Üks suurimaid väljakutseid on vesinikutehnoloogia kõrged investeerimiskulud. Rohelise vesiniku tootmine on praegu veelgi kallim kui fossiilkütustest pärit halli vesiniku tootmine. Elektrolüsaatorite, kütuseelementide ning transpordi ja ladustamise infrastruktuuri kulud on praegu endiselt suhteliselt suured.

Vesinikumajanduse majanduslikult elujõuliseks muutmiseks on vaja kulude vähendamist. Seda on võimalik saavutada tehnoloogiliste uuenduste, masstootmise, ulatuslike mõjude ja taastuvenergia kulude languse kaudu. Poliitilised raamistikutingimused ja rahastamismeetmed mängivad olulist rolli ka rohelise vesiniku konkurentsivõime parandamisel võrreldes fossiilkütustega.

Piiratud tootmisvõimsus ja tehnoloogia arendamine: vältige kitsaskohti

Teine väljakutse on piiratud tootmisvõime elektrolüsaatorite ja muude vesinikutehnoloogiate jaoks. Vesiniku strateegia ambitsioonikate eesmärkide saavutamiseks on vajalik tootmisvõimaluste massiline laienemine. See nõuab olulisi investeeringuid uutesse tootmisrajatistesse ja tehnoloogiate edasist arendamist.

Elektrolüüsi valdkonnas on ka innovatsioonipotentsiaal. Erinevad elektrolüüsimeetodid, näiteks aluseline elektrolüüs, PEM -elektrolüüs (prootonivahetus membraan) ja SOEC elektrolüüs (tahke oksiidi elektrolüüsirakk) asuvad erinevates arenguetappides. Teadus- ja arendustegevus keskendub elektrolüürite tõhususe, eluea ja kulude parandamisele ning uute odavamate materjalide ja tootmisprotsesside väljatöötamisele.

Turvakontseptsioonid vesiniku jaoks: transport, ladustamine ja rakendamine

Vesiniku konkreetne füüsika seab gaasi transportimisel, ladustamisel ja kasutamisel erinõudeid ohutusele. Vesinik on põletikuline ja madala tihedusega, mis nõuab erilisi ettevaatusabinõusid.

Vesiniku transportimiseks, näiteks torustike, tankerite ja laevade transportimiseks, on mitmesuguseid võimalusi. Torujuhtmete transportimine on kõige kuluefektiivsem võimalus suurte koguste ja pikkade vahemaade jaoks, kuid nõuab uue vesiniku infrastruktuuri loomist. Paagi veoautosid või laevu saab kasutada väiksemate koguste ja lühemate marsruutide jaoks.

Vesinikku saab säilitada erinevatel vormidel, näiteks surugaasina, vesiniku vesinikuna või keemiliselt seotud kujul (nt LOHC - vedelate orgaaniliste vesiniku kandjatel). Igal mälu kujul on kulude, energiatiheduse ja turvalisuse osas oma plussid ja puudused.

Kõigi vesiniku rakenduste jaoks on vaja põhjalikke turvakontseptsioone ja standardeid, olgu see siis sõidukites, tööstuslikes taimedes või hoonetes. Need peavad võtma arvesse vesiniku konkreetseid omadusi ja tagama, et gaasi käitlemine on ohutu.

Võimsa infrastruktuuri ehitamine: torustikud, mälu- ja bensiinijaamad

Teine keskne väljakutse on vesinikumajanduse jaoks turvaline ja võimas infrastruktuur. See hõlmab vesiniku torujuhtmete, ladustamis- ja bensiinijaamade ehitamist, samuti vesiniku infrastruktuuri integreerimist olemasolevasse energiasüsteemi.

Vesiniku infrastruktuuri struktuur on pikaajaline ja kulukas ülesanne. See nõuab märkimisväärseid investeeringuid uute torujuhtmete ja salvestussüsteemide ehitamisse, samuti olemasoleva infrastruktuuri muundamisse. Sõidukite vesiniku täitmisjaamade üleriigilise võrgu väljatöötamine on samuti suur väljakutse.

Vesiniku infrastruktuuri planeerimist ja struktuuri tuleb sünergia kasutamiseks ja kahekordsete struktuuride vältimiseks hoolikalt koordineerida. Vesiniku infrastruktuuri integreerimine olemasolevasse energiasüsteemi nõuab ka tihedat koostööd poliitika, äri ja teaduse erinevate osalejate vahel.

Ekspertide kui majanduse tõuke sõltumatud teadmised

BVS EV kui kvalifitseeritud ekspertide assotsiatsioon pakub hästi põhjendatud ja praktikaga orienteeritud ülevaateid tehnoloogiliste uuenduste kohta, samuti vesiniku valdkonnas. "Ettevõtted ja ametivõimud konsulteerivad meiega vesinikuprobleemidega - meie ülesandeks on anda faktipõhiseid vastuseid," selgitab Dirk Hennig.

Eksperdid mängivad olulist rolli vesinikuprojektide ja tehnoloogiate hindamisel. Saate toetada ettevõtteid ja asutusi otsuste tegemisel, luues läätsed ja sõltumatud aruanded. Teie teadmised on eriti olulised sellises keerulises ja dünaamilises valdkonnas nagu vesinikumajandus.

Ekspertide sõltumatu teadmine võib aidata vältida valesid otsuseid ning otseinvesteeringuid õigetesse tehnoloogiatesse ja projektidesse. Samuti saate aidata minimeerida riske ja tagada turvastandardid. Sellega seoses on eksperdid vesinikumajanduse eduka ja säästva arengu olulised impulsi pakkujad.

Vesinik - potentsiaal ja realism energia ülemineku jaoks

Roheline vesinik pakub tohutut potentsiaali, et anda märkimisväärne panus energia üleminekusse ja majanduse dekarboniseerimisse. Mobiilsuse, tööstuse, hoonetehnoloogia ja energiavarustuse mitmekesised rakendusvaldkonnad näitavad, et vesinik võib olla jätkusuutliku tuleviku võtmetehnoloogia.

Samal ajal on oluline põhjaliku vesinikumajanduse teel väljakutseid ja takistusi reaalselt hinnata. Kõrged investeerimiskulud, piiratud tootmisvõime, turvanõuded ja võimsa infrastruktuuri loomine on märkimisväärsed ülesanded, mida saab omandada ainult poliitika, äri ja teaduse ühiste jõupingutuste abil.

BVS EV edendab aktiivselt vesinikutehnoloogia arutelu ja töötab faktilise, diferentseeritud hindamise nimel. Vesiniku potentsiaali kasutamine on ülioluline, kuid samal ajal mitte ignoreerida väljakutseid. Ainult realistliku planeerimise, majandusliku mastaapsuse ja pideva innovatsiooni kaudu võivad vesinikst saada eduka ja säästva energia ülemineku lahutamatu osa. Ekspertide teadmised mängivad asendamatut rolli, et sillutada teed vesiniku tulevikule.

Xpert.digital on sügavad teadmised erinevates tööstusharudes. See võimaldab meil välja töötada kohandatud strateegiad, mis on kohandatud teie konkreetse turusegmendi nõuetele ja väljakutsetele. Analüüsides pidevalt turusuundumusi ja jätkates tööstuse arengut, saame tegutseda ettenägelikkusega ja pakkuda uuenduslikke lahendusi. Kogemuste ja teadmiste kombinatsiooni abil genereerime lisaväärtust ja anname klientidele otsustava konkurentsieelise.

Lisateavet selle kohta siin:

• Kasutage Xpert.digital 5 -kordist kompetentsi ühes paketis alates 500 €/kuus

☑️ VKE tugi strateegia, nõuannete, planeerimise ja rakendamise alal

☑️ digitaalse strateegia loomine või ümberpaigutamine ja digiteerimine

☑️ Rahvusvaheliste müügiprotsesside laiendamine ja optimeerimine

☑️ Globaalsed ja digitaalsed B2B kauplemisplatvormid

☑️ teerajaja ettevõtluse arendamine

 

Aitan teid hea meelega isikliku konsultandina.

Võite minuga ühendust võtta, täites alloleva kontaktvormi või helistage mulle lihtsalt telefonil +49 89 674 804 (München) .

Ootan meie ühist projekti.

 

 

Xpert.digital on tööstuse keskus, mille fookus, digiteerimine, masinaehitus, logistika/intralogistics ja fotogalvaanilised ained.

Oma 360 ° ettevõtluse arendamise lahendusega toetame hästi tuntud ettevõtteid uuest äritegevusest pärast müüki.

Turuluure, hammastamine, turunduse automatiseerimine, sisu arendamine, PR, postkampaaniad, isikupärastatud sotsiaalmeedia ja plii turgutamine on osa meie digitaalsetest tööriistadest.

Lisateavet leiate aadressilt: www.xpert.digital - www.xpert.solar - www.xpert.plus