مهم

الهيدروجين إلى ما لا نهاية

مشروع H2∞

أيقونة إشعار مهم ملاحظة: ترجم جهاز كمبيوتر هذه الصفحة. إذا كانت لديك أسئلة، فاتصل بخدمات اللغة على الرقم 6789-600-877-1.

لماذا الهيدروجين؟

نحن نعتقد أن الهيدروجين سيلعب دورًا حاسمًا في مستقبل كاليفورنيا الخالي من الكربون. بالإضافة إلى إزالة الكربون من نظام الغاز، فإن استخدام الوقود الخالي من الكربون مثل الهيدروجين يمكن أن يساعد في تقليل البصمة الكربونية في المناطق التي يصعب فيها تزويدها بالكهرباء.

 

يعتبر الهيدروجين مهمًا لشركة PG&E كوقود، أو كمادة خامللغاز الطبيعي المتجدد (RNG)، أو كناقل طاقة خالٍ من الكربون عند مزجه بالغاز الطبيعي. سنعمل على الاستفادة من أعمالنا المتكاملة في مجال الغاز الطبيعي والكهرباء لاستكشاف تطبيقات الهيدروجين مثل المركبات الكهربائية التي تعمل بخلايا الوقود (FCEV)، والوقود للشبكات الكهربائية الصغيرة، والاحتراق في محطات الطاقة والأجهزة الحالية. يعد الهيدروجين أحد الطرق التي تهدف بها شركة PG&E إلى تحقيق نظام طاقة خالٍ من الكربون بحلول عام 2040 - أي قبل خمس سنوات من هدف كاليفورنيا المتمثل في الحياد الكربوني.

مشروع الهيدروجين إلى اللانهاية

شعار مشروع الهيدروجين إلى اللانهاية

أطلقت شركة PG&E وشركاؤها منشأة نقل غاز الهيدروجين الشاملة الأكثر شمولاً في البلاد، والتي تسمى Hydrogen to Infinity أو H2∞. سيتم مزج الهيدروجين والغاز الطبيعي في خط أنابيب نقل معزول ونظام تخزين. سيتم بناء المنشأة التي تبلغ مساحتها 130 فدانًا في لودي بولاية كاليفورنيا وستكون بمثابة أرض اختبار تشغيلية لمسارات إنتاج الهيدروجين، ونقل خطوط الأنابيب، والتخزين، وفي النهاية، الاحتراق في محطة الطاقة في مركز لودي للطاقة.

 

سيستخدم H2∞ الهيدروجين النظيف الذي يعمل بالطاقة المتجددة في الموقع، بالإضافة إلى الشبكة الكهربائية المحلية التي تتضمن قدرًا كبيرًا من الطاقة المتجددة. المصدر المائي لإنتاج الهيدروجين هو منشأة معالجة المياه وايت سلاو في مدينة لودي. يمكنها توفير المياه المستصلحة دون أي تأثير على إمدادات المياه المحلية.

 

يتمتع الهيدروجين الأخضر بالعديد من التطبيقات المحتملة، بما في ذلك الوقود لسوق النقل، وخاصة في المركبات الثقيلة والبحرية والسكك الحديدية. ويعد الهيدروجين مناسبًا أيضًا للاستخدام في تخزين الطاقة الموسمية، ويتم النظر في استخدام مزيج الهيدروجين والغاز الطبيعي بشكل مباشر في الأجهزة الغازية الحالية.

 

تدعم شركة PG&E العروض التوضيحية التي تقدمها شركات خطوط الأنابيب الأخرى في كاليفورنيا والتي تركز على مشاريع ضغط التوزيع والاستخدامات النهائية. إلى جانب مشروعنا، يتم تغطية جميع جوانب مزج الهيدروجين في البنية التحتية للغاز الطبيعي الحالية للتحضير لمعيار حقن الهيدروجين على مستوى الولاية.



نظرة عامة على برنامج الهيدروجين إلى اللانهاية

H2 Infinity Simplified Test Loop

هدفنا هو جعل مشروع الهيدروجين جاهزًا للتشغيل بحلول نهاية عام 2027، مع مراحل مستقبلية محتملة في السنوات التي تليها.

 

سيقوم مشروع H2∞ بدراسة مستويات مختلفة من خليط الهيدروجين والغاز الطبيعي في نظام خط أنابيب نقل الغاز الطبيعي المغلق متعدد التغذية ومتعدد الاتجاهات (حلقة اختبار). وسيتضمن ذلك اختبار أنابيب الغاز القديمة المختلفة وتحديد المستوى الآمن للهيدروجين الذي يمكننا مزجه في النظام الحالي بحلول عام 2030. ومن المقرر أن تعمل المنشأة لمدة لا تقل عن 10 سنوات وتمتد إلى أجل غير مسمى كأصل نشط.



النطاق المستقبلي

 

وقد تشمل المراحل المستقبلية للمشروع ما يلي:

 

  • منشأة اختبار كاملة النطاق دون اتصال بالإنترنت لتمكين اختبار توافق المعدات كاملة النطاق، واختبار التسرب، واختبار المواد كاملة النطاق وسلامتها. يمكن أن يسد هذا المرفق الثغرات التي اعترفت بها صناعة الغاز في توسيع نطاق الأبحاث المختبرية.
  • مختبر يضم مختبرات الفحص وورش العمل. وسوف يتيح ذلك إجراء اختبارات على نطاق المختبر لدعم برامج البحث والاختبار قبل برامج الاختبار الكاملة والمباشرة. ويمكنه أيضًا دعم التحقيقات وفحص المعدات والعينات قبل وأثناء وبعد الاختبار الكامل.
  • منشأة تعليمية وتدريبية تتضمن فصولاً دراسية مخصصة ومناطق تدريب إضافية لنشر المعرفة وتدريب القوى العاملة في مجال المرافق على السلامة والعمليات.
  • منطقة فصل المزيج لاختبار تقنيات فصل المزيج من الهيدروجين والغاز الطبيعي وإظهار النقاءات التي يمكن تحقيقها لتقنيات البائعين والمعدات الحساسة للعملاء. سيؤدي هذا إلى تغذية محطة تزويد الهيدروجين بالوقود (مع تخزين مضغوط في الموقع) بإمدادات من الهيدروجين النقي والتي يمكن أن تلبي احتياجات المركبات الثقيلة والخفيفة وأسطول الحافلات.
  • خط أنابيب للربط لتوفير مزيج الغاز الطبيعي الهيدروجيني لمحطة الطاقة في مركز لودي للطاقة من أجل الاحتراق لإنتاج الكهرباء.
Diagram of Phase 1 of the Hydrogen to Infinity project

  • تقييم أصول خطوط الأنابيب الجديدة والموجودة في بيئة خاضعة للرقابة من مزيج الغاز الطبيعي والهيدروجين.
  • اختبار غالبية أصول النقل وإنشاء مساحة بحثية وابتكارية مستدامة.
  • تطوير الخبرة وتدريب الموظفين في العمليات والصيانة والسلامة من خلال الخبرة التشغيلية العملية بنظام الهيدروجين الممزوج.
  • تعزيز الابتكار والتقدم نحو مستقبل خطوط أنابيب الغاز وأنظمة إمدادات الطاقة.
  • تحقيق أهداف المناخ من خلال إظهار القدرة على استبدال الغاز الطبيعي الأحفوري بالهيدروجين منخفض الكربون في نظام الغاز الطبيعي، مما يؤثر بشكل إيجابي على تغير المناخ.
  • تثقيف وإعلام قادة المجتمع والعملاء والجمهور حول استخدام الهيدروجين كوقود خالٍ من الكربون ودوره في المساعدة في إزالة الكربون من أنظمة الطاقة.

شعار GHD

قم بزيارة GHD

 

شعار مدينة لودي

زيارة مدينة لودي

 

شعار NCPA

قم بزيارة وكالة الطاقة في شمال كاليفورنيا

 

شعار شركة سيمنز للطاقة

زيارة شركة سيمنز للطاقة

 

شعار CERT

زيارة جامعة كاليفورنيا ريفرسايد

 

شعار روزن

زيارة ROSEN

 

إذا كنت ترغب في مناقشة التعاون المحتمل في مجال الهيدروجين مع شركة PG&E، فيرجى إرسال بريد إلكترونيإلى Hydrogen@pge.com.

جهود الهيدروجين الإضافية

مركز كاليفورنيا للهيدروجين

إن المبادرة التكميلية لمشروع الهيدروجين إلى ما لا نهاية التابع لشركة PG&E هي مركز الهيدروجين في كاليفورنيا.

 

كما تم الإعلان عنه في 13 أكتوبر 2023، منحت وزارة الطاقة الأمريكية ولاية كاليفورنيا ما يصل إلى 1.2 مليار دولار لبناء وتوسيع المشاريع التي تركز على الطاقة النظيفة وخلق فرص العمل الخضراء. الهدف هو تحقيق اقتصاد خالٍ من الكربون بحلول عام 2045.

 

تعد كاليفورنيا واحدة من الولايات السبع الحائزة على جائزة مراكز الهيدروجين النظيفة الإقليمية التابعة لوزارة الطاقة (H2Hubs). تشكل مراكز H2Hub شبكة وطنية من منتجي الهيدروجين النظيف ومستهلكيه والبنية الأساسية المتصلة به. إنهم يدعمون إنتاج وتخزين وتسليم والاستخدام النهائي للهيدروجين النظيف. ومن المتوقع منهم معًا أن:

  • إنتاج ثلاثة ملايين طن متري من الهيدروجين سنويًا
  • الوصول إلى ما يقرب من ثلث هدف إنتاج الهيدروجين في الولايات المتحدة لعام 2030
  • انخفاض الانبعاثات من القطاعات الصناعية التي يصعب إزالة الكربون منها والتي تمثل 30 بالمائة من إجمالي انبعاثات الكربون في الولايات المتحدة
  • تقليل 25 مليون طن متري من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون (CO2) من الاستخدامات النهائية كل عام - وهي كمية تعادل تقريبًا الانبعاثات السنوية لـ 5.5 مليون سيارة تعمل بالغاز
  • إنشاء عشرات الآلاف من الوظائف ذات الأجور الجيدة في جميع أنحاء البلاد والاحتفاظ بها
  • دعم المجتمعات الأكثر صحة

 

البحث والتطوير

شاركت شركة PG&E بشكل نشط في البحث والتطوير فيما يتعلق بإنتاج الهيدروجين وخلط الهيدروجين في نظام الغاز الطبيعي واستخدام الهيدروجين منذ عام 2018. تم تطوير خارطة طريق الهيدروجين وتوجيه أنشطة البحث والتطوير الرئيسية لتحريك الشركة نحو تحقيق نظام غاز محايد للكربون ومتجدد.

 

  • إنتاج
    تتضمن أولويات أعمال البحث والتطوير في مجال إنتاج الهيدروجين تحويل الميثان بالبخار إلى غاز مع احتجاز الكربون، وتحليل الميثان بالحرارة، واستخدام الكتلة الحيوية كمواد خام أولية.
  • مزج
    تتضمن أولويات خلط الهيدروجين في نظام الغاز الطبيعي فهم التأثيرات على إدارة السلامة، وسعة الشبكة، والتخزين تحت الأرض، ومعدات الاستخدام النهائي، والتخفيف من التسرب وإدارته.
  • استخدام
    وتتضمن أولويات استخدام الهيدروجين تعديل معدات الغاز الطبيعي الحالية للعملاء لتعمل بمزيج من الغاز الطبيعي والهيدروجين وتطوير عمليات احتراق الهيدروجين الخالية من انبعاثات أكاسيد النيتروجين.

 

يرجى الرجوع إلىتقرير استراتيجية البحث والتطوير (PDF)للحصول على مزيد من المعلومات.

الأسئلة الشائعة

الهيدروجين هو العنصر الأكثر وفرة في الكون، وعدده الذري 1 في الجدول الدوري، وهو أبسط العناصر وأخفها وزناً. غاز الهيدروجين يتكون من ذرتين (H2)، وهو عديم اللون والرائحة وغير سام وقابل للاشتعال بدرجة كبيرة.

لا يوجد الهيدروجين بكميات كبيرة في صورة نقية على الأرض. وهو يتحد دائمًا مع عناصر أخرى مثل الكربون والأكسجين. وتشمل الأمثلة الميثان (CH4) والماء (H2O). لعزل الهيدروجين النقي، يجب فصله عن تلك العناصر الأخرى. ويتم ذلك من خلال طريقتين رئيسيتين: التحليل الكهربائي والتحويل الحراري.

 

التحليل الكهربائي هو فصل الماء إلى هيدروجين وأكسجين ويتطلب الكهرباء. إذا كان مصدر الطاقة هو الكهرباء المتجددة فإن العملية تكون خالية من الكربون تمامًا.

 

الطريقة الأكثر شيوعًا للتحويل الحراري هي عملية تسمى إعادة تشكيل الميثان بالبخار (SMR). SMR هو تفاعل الميثان والماء لإنتاج الهيدروجين وأول أكسيد الكربون. تشمل طرق إنتاج الهيدروجين عن طريق التحويل الحراري الأخرى تحلل الميثان بالحرارة وتحويل الكتلة الحيوية إلى غاز. يمكن أن تكون كل منهما أقل في انبعاثات الكربون في الغلاف الجوي من المفاعلات النووية الصغيرة.

الهيدروجين النظيف هو الهيدروجين الذي يتم تصنيعه بطريقة تساهم في انبعاثات قليلة أو معدومة من ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي. يمكن القيام بذلك باستخدام التحليل الكهربائي باستخدام الطاقة المتجددة أو عن طريق التحويل الحراري للغاز الطبيعي المتجدد، أو المفاعلات النووية الصغيرة مع التقاط الكربون أو تحويل الكتلة الحيوية إلى غاز أيضًا مع التقاط الكربون.

يحتوي نظام PG&E على خطوط أنابيب ومنظمات وصمامات من أنواع مختلفة تم تركيبها بمرور الوقت. ويضمن اختبار المعدات القديمة فهمنا لكيفية تشغيل هذه الأصول لفترة طويلة من الزمن بمزيج من الهيدروجين والغاز الطبيعي.

تم الانتهاء مندراسة تأثيرات خلط الهيدروجين (PDF)بواسطة جامعة كاليفورنيا، ريفرسايد في يوليو 2022. يمكنك الرجوع إلى هذه الدراسة على موقعلجنة المرافق العامة في كاليفورنيا.

    المزيد عن الهيدروجين

    تقرير الاستدامة المؤسسية

    اقرأ عن استثمارات PG&E وابتكاراتها في مجال الطاقة.

    صفحة الميثان الحيوي PG&E

    تعرف على كيفية دعم شركة PG&E لمشاريع ربط الغاز الحيوي الخاص بك.

    اتصل بنا

    إذا كانت لديك أسئلة إضافية، راسلنا على البريد الإلكتروني hydrogen@pge.com.