Климатически нейтральное отопление с использованием водорода - решения от Viessmann
Темы с первого взгляда
Более 90 процентов из примерно 21 миллиона отопительных систем в Германии по-прежнему работают на природном газе или нефти. Однако для этих ископаемых видов топлива уже прозвучал сигнал смерти. Для того чтобы по возможности полностью избежать выбросов CO₂ в Германии и ЕС, электричество и возобновляемые источники энергии будут играть важную роль в будущем. В частности, "зеленый водород" рассматривается как логичный способ сделать строительный сектор климатически нейтральным. Он производится из воды в CO₂-нейтральном процессе с использованием электроэнергии от ветроэнергетических и фотоэлектрических систем и не создает вредных для климата выбросов при сжигании.
Защита климата и экономия денег
Использование водорода и электрификация теплоснабжения должны идти рука об руку. Если в будущем мы будем полагаться исключительно на электроэнергию для работы тепловых насосов или электрических инфракрасных обогревателей для отопления зданий, то для обеспечения надежности поставок потребуется дорогостоящее расширение электрических сетей и резервных электростанций.
В отличие от этого, существующие газовые сети могут быть использованы для водорода, что означает, что для преобразования нашей энергетической системы потребуется значительно меньше инвестиций. Согласно экспериментальному исследованию Немецкого энергетического агентства (dena), это может сэкономить около 260 миллиардов евро к 2050 году.
И это еще не все: водород может помочь существенно сократить выбросы парниковых газов практически мгновенно. Простое добавление 20% водорода в газовые сети приведет к сокращению выбросов CO₂ примерно на семь процентов - год за годом. Быстрый и эффективный вклад в защиту климата. Тем более, что, согласно недавнему опросу, две трети немцев могут представить себе, как они будут отапливаться водородом, если при этом не будет производиться CO₂.
Расширение и использование водородных инфраструктур
Расширение необходимой инфраструктуры для производства, хранения и распределения водорода в ближайшие годы будет продвигаться вперед. Летом 2020 года федеральное правительство представило свою Национальную водородную стратегию и намерено выделить в общей сложности девять миллиардов евро. Почти одновременно с этим Комиссия ЕС опубликовала водородную стратегию: производство водорода с использованием возобновляемых источников энергии должно увеличиться до одного миллиона тонн к 2024 году, а затем до десяти миллионов тонн к 2030 году.
В настоящее время поддерживается все большее число пилотных проектов. Например, в Кайзерше (земля Рейнланд-Пфальц) в настоящее время создается целая водородная инфраструктура - от производства возобновляемой электроэнергии для работы электролизеров до хранения и распределения водорода и, в конечном итоге, его использования в тепло- и энергоснабжении, а также в промышленности и на транспорте. Федеральное министерство экономики и энергетики (BMWi) финансирует этот проект в рамках "SmartQuart", первой живой лаборатории для энергетического перехода. Компания Viessmann участвует в проекте с самого начала и намерена начать практические испытания в 2023 году газовых конденсационных котлов и систем отопления на топливных элементах для работы на 100-процентном водороде.
CO₂-решения для 100-процентной работы на водороде с 2025 года
Компания Viessmann берет на себя ответственность за жилые помещения будущих поколений. Чтобы обеспечить в будущем климатическую нейтральность, а также надежное и доступное отопление наших домов, компания разрабатывает отопительные приборы "H₂ ready", которые могут работать на 100 % водороде.
С конденсационным котлом "H2 ready" компания Viessmann не только выводит на рынок инновационное отопительное оборудование, но и предлагает безопасность в будущем в сочетании с высоким уровнем надежности, который мы привыкли ожидать от немецкой семейной компании с более чем столетним опытом.
Основываясь на проверенной газоконденсатной технологии семейства Vitodens, компоненты горелки, а также системы сжигания, контроля и управления пламенем в настоящее время пересматриваются, чтобы адаптировать их к специфическим свойствам горения водорода. Цель состоит в том, чтобы новые настенные установки можно было легко и быстро переключать с работы на природном газе или смеси природного газа и водорода на чистый водород. Это обеспечит пользователям системы максимальную защиту на будущее на этапе перехода от природного газа к водороду.
После завершения этапа испытаний прототипа приборы пройдут квалификационные испытания и испытания на прочность перед началом практических испытаний в Кайзерсеше в 2023 году. Выход на рынок в настоящее время запланирован на 2025 год. Ожидается, что к этому времени появятся региональные газовые сети, обеспечивающие водородным топливом исключительно домашние хозяйства и промышленные предприятия.
Работа на водороде с долей водорода до 30 процентов уже здесь
Будучи лидером в области инноваций, компания Viessmann уже сделала возможным эффективное использование водорода для отопления. Современные газовые конденсационные котлы готовы к H₂, что означает, что они могут работать на смеси природного газа, содержащей от 20 до 30 процентов водорода. Таким образом, строители и ремонтники, выбирающие этот тип теплогенератора, идеально подготовлены к предстоящей эволюции нашей энергетической системы. Следующие отопительные системы и продуктовые решения сертифицированы для использования водорода:
- газовая конденсационная отопительная система Vitodens
- отопительная система на топливных элементах Vitovalor
- промышленные/коммерческие котлы Vitomax
- теплоэлектроцентрали (ТЭЦ) Vitobloc
Водород как поставщик энергии для топливного элемента
Наряду с кислородом, водород является важнейшим источником энергии для топливного элемента. Водород уже многократно доказал свою пригодность в качестве источника энергии для топливных элементов в автомобилях и судах. Он также все чаще используется в жилых помещениях. Только в Японии, где технология ценится очень высоко, продажи топливных элементов для стационарного применения выросли с 2009 года до более чем 200 000 штук. Эта чистая и перспективная технология используется в отопительных приборах Vitovalor PT2 и Vitovalor PA2. Они были разработаны совместно компанией Viessmann и японской технологической группой Panasonic. Водород получается в газовом реформере в присутствии катализатора. Исходным материалом для этого является самый чистый из ископаемых видов топлива - природный газ.
Безвредный для климата процесс генерирует тепло и электричество
В электрохимическом процессе водород, выделенный из исходного топлива, расщепляется, и одновременно с этим добавляется кислород. В результате вырабатывается как электроэнергия, так и тепло. Тип горения, который имеет место в обычных конденсационных котлах, не происходит. Этот электрохимический процесс также называют холодным горением. По мнению экспертов, CO₂ является одним из основных факторов, вызывающих глобальное потепление. Водород же в процессе работы топливного элемента выделяет в основном воду, что делает его очень экологичным. Его использование также сокращает потребление ограниченных запасов ископаемого топлива.
Хотите узнать больше о водороде? Тогда посетите нашу страницу viessmann.family и узнайте больше о теме "Водород как ключ к энергетическому переходу".