Einführung in die Wasserstofftankstelle

Einführung in die Wasserstofftankstelle

A Wasserstofftankstelle ist ein besonderer Ort zum Abfüllen von Wasserstoffkraftstoff in Wasserstoffspeichertanks für Fahrzeuge mit Wasserstoff-Brennstoffzelle, Fahrzeuge mit Wasserstoff-Verbrennungsmotor oder Fahrzeuge mit Wasserstoff- und Erdgas-Hybridantrieb.

1. Je nach Bauweise: mobile Wasserstofftankstelle (Skid-Mounted Station), ortsfeste Wasserstofftankstelle.
1.1. Mobile Wasserstofftankstelle:
Kurze Bauzeit, geringe Landbelegung, vorübergehend, Demonstration und Eigennutzung.

1.2. Feste Wasserstofftankstelle:

2. Je nach Speichermethode: Hochdruck-Gashydrierungsstation, Flüssighydrierungsstation, Festwasserstoff-Speicherstation
2.1. Hochdruck-Gashydrierungsstation
Eine Hochdruck-Gashydrierungsstation ist eine wichtige Infrastruktur für die groß angelegte Anwendung von Wasserstoffenergie im Transportbereich. Es wird hauptsächlich zum Betanken von Wasserstoffkraftstoff für Brennstoffzellenfahrzeuge verwendet und ist ein wichtiges Glied in der Entwicklung der Wasserstoffenergieindustrie. Die Hochdruckspeichertechnologie für gasförmigen Wasserstoff ist derzeit die ausgereifteste und am weitesten verbreitete Energiespeicher- und Transporttechnologie für Wasserstoff. Es bietet die Vorteile einer einfachen Gerätestruktur, eines geringen Energieverbrauchs für die Herstellung von komprimiertem Wasserstoff, einer schnellen Füll- und Entladegeschwindigkeit und einer breiten Temperaturanpassungsfähigkeit.
Derzeit gibt es zwei Hauptdruckanforderungen für Hydrierstationen: Eine ist eine Hydrierstation, die die Hydrieranforderung von 35 MPa erfüllt, und die andere ist eine Hydrierstation, die die Hydrieranforderung von 70 MPa erfüllt. Der Inlandsdruck beträgt hauptsächlich 35 MPa (35 MPa für Busse und Logistikfahrzeuge), während der Außendruck hauptsächlich 70 MPa (70 MPa für Nutzfahrzeuge) beträgt.

2.2. Tankstelle für flüssigen Wasserstoff
Flüssigwasserstoff-Tankstelle: Flüssigwasserstoff-Tankstelle ist eine Tankstelle, die flüssigen Wasserstoff als Energie nutzt. Im Vergleich zu herkömmlichen Gastankstellen weist es eine höhere Wasserstoffspeicherdichte und Effizienz auf. Derzeit gibt es weltweit mehr als 120 Flüssigwasserstoff-Tankstellen, von denen die längste bereits seit mehr als 10 Jahren in Betrieb ist. Der Hauptvorteil von Flüssigwasserstoff-Tankstellen liegt in ihrer hohen Dichte, hochwertigen Speicher- und Transport- und Hydrierungsmethoden, hoher Reinheit, hoher Hydrierungseffizienz, Eignung für Lagerung und Transport in großem Maßstab und erheblichen Skaleneffekten.

2.3. Festkörper-Wasserstoffspeicher
Eine Festkörper-Wasserstoffspeicher- und Tankstelle ist eine Anlage, die Festkörper-Metall-Wasserstoffspeichertechnologie zur Wasserstoffspeicherung und -betankung nutzt. Diese Technologie speichert Wasserstoffatome in Metallmaterialien durch chemische Reaktionen zwischen Wasserstoff und Legierungen, um feste Hydride zu bilden. Wenn Wasserstoff benötigt wird, wird Wasserstoff durch Erhöhung der Umgebungstemperatur freigesetzt. Die Festkörper-Wasserstoffspeichertechnologie zeichnet sich durch eine hohe Wasserstoffspeicherdichte, einen niedrigen Füll- und Entladedruck von Wasserstoff sowie eine gute Sicherheit aus und kann über einen langen Zeitraum über die Jahreszeiten hinweg gespeichert werden.
Der Einsatz der Festkörper-Wasserstoffspeichertechnologie im Bereich der Wasserstofftankstellen ist von großer Bedeutung. Es kann nicht nur die Effizienz und Sicherheit der Wasserstoffspeicherung verbessern, sondern auch die Baukosten senken.

3. Gemäß der Wasserstoffversorgungsmethode: Wasserstoffversorgung außerhalb des Standorts, Wasserstoffproduktion vor Ort,
3.1. Externe Wasserstoffversorgungs-Wasserstofftankstelle
Diese Art von Wasserstofftankstelle enthält keine Ausrüstung zur Wasserstoffproduktion. Der Transport von Wasserstoff von der Wasserstoffproduktionsanlage zur Wasserstofftankstelle erfolgt über einen Langrohranhänger, einen Flüssigwasserstofftankwagen oder eine Wasserstoffpipeline. In der Wasserstofftankstelle wird Wasserstoff von einem Kompressor komprimiert und in einer Hochdruck-Wasserstoffspeicherflaschengruppe gespeichert. Anschließend wird Wasserstoff über eine Wasserstofftankmaschine in das Brennstoffzellenfahrzeug nachgefüllt. Derzeit nutzen die meisten Wasserstofftankstellen Chinas diese Methode, vor allem weil diese Methode die Zwischenspeicherung und Transportverbindungen reduzieren und dadurch die Kosten der Wasserstoffnutzung senken kann.

3.2. Wasserstoffproduktion und Tankstelle vor Ort:
Die Wasserstofftankstelle ist mit einer Wasserstoffproduktionsanlage ausgestattet, die Wasserstoff direkt vor Ort produzieren kann. Zu den Wasserstoffproduktionstechnologien gehören Wasserelektrolyse, Erdgasreformierung, Methanol, flüssiges Ammoniak, Biomasse usw. Der produzierte Wasserstoff wird gereinigt, komprimiert, gespeichert und wieder aufgetankt. Diese Methode kann die hohen Kosten und Sicherheitsrisiken, die durch die Speicherung und den Transport von Wasserstoff entstehen, wirksam lösen und als Wasserstofftankstelle zur Versorgung umliegender Wasserstofftankstellen mit Wasserstoff eingesetzt werden, wodurch das Problem der Gasversorgung in Gebieten mit „Wasserstoffmangel“ gelöst werden kann.

4. Je nach Art der Stationskonstruktion: reine Wasserstoffstation, kombinierte Station, kombinierte Station (nach Medium) mit Ölwasserstoff, Ölgaswasserstoff, Wasserstoffstrom und anderen Kombinationen.
4.1. Reine Wasserstoffstation
Eine reine Wasserstoffstation bezieht sich auf eine Station, die sich der Speicherung und Bereitstellung von reinem Wasserstoff widmet und hauptsächlich Wasserstoff-Brennstoffzellenfahrzeuge versorgt und ihnen eine effiziente und saubere Energieversorgung bietet. Dieser Stationstyp konzentriert sich auf die Bereitstellung von Wasserstoffenergie, was sich von anderen Hybrid-Energieversorgungsstationen unterscheidet und die hohe Reinheit und Sicherheit von Wasserstoff gewährleistet, um die strengen Anforderungen von Brennstoffzellen an die Wasserstoffqualität zu erfüllen. Diese Art von Tankstelle verfügt über einen einzigen Betrieb und unterliegt der Anzahl der Wasserstoffbetankungsfahrzeuge. Derzeit ist der Antrieb von Wasserstofffahrzeugen hauptsächlich auf staatliche Zuschüsse angewiesen, reine Wasserstofftankstellen können nur auf staatliche Zuschüsse zurückgreifen. Aus wirtschaftlicher Sicht ist die Rentabilität daher am schlechtesten. Foshan, wo es viele inländische Tankstellen gibt, war in den Anfängen meist eine solche einzige Wasserstofftankstelle und befindet sich derzeit grundsätzlich in einem defizitären und geschlossenen Zustand.

4.2. Kombinierte Wasserstoffstation
Kombinierte Station, vollständiger Name integrierter Energieversorgungsstation, bezieht sich auf eine Anlage, die mehrere Energieversorgungsdienste an derselben Station kombiniert, in der Regel einschließlich, aber nicht beschränkt auf, traditionelle Benzin- und Dieselversorgung, Ladedienste für Elektrofahrzeuge und Betankungsdienste für Wasserstoff-Brennstoffzellenfahrzeuge. Das Designkonzept der Kombistation besteht darin, den Komfort und die Effizienz der Energieversorgung zu verbessern, den Energiebedarf verschiedener Fahrzeugtypen zu decken und die Nutzung der Landressourcen zu optimieren.