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؟

نعتقد أن الهيدروجين سيلعب دوراً حاسماً في مستقبل كاليفورنيا الخالي من الكربون. بالإضافة إلى إزالة الكربون من نظام الغاز، فإن استخدام أنواع الوقود الخالية من الكربون مثل الهيدروجين يمكن أن يساعد في تقليل البصمة الكربونية في المناطق التي يصعب تزويدها بالكهرباء.

يُعد الهيدروجين ذا أهمية لشركة PG&E كوقود، أو كمادة خامللغاز الطبيعي المتجدد (RNG)، أو كناقل طاقة خالٍ من الكربون عند مزجه مع الغاز الطبيعي. سنستفيد 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. يُعد 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 ما لا نهاية

أطلقت شركة PG&E وشركاؤها أكثر مرافق نقل غاز الهيدروجين شمولاً على مستوى البلاد، والتي تسمى الهيدروجين إلى اللانهاية أو H2∞. سيتم مزج الهيدروجين والغاز الطبيعي في خط أنابيب نقل معزول ونظام تخزين. سيتم بناء المنشأة التي تبلغ مساحتها 130 فدانًا في لودي، كاليفورنيا، وستكون بمثابة أرض اختبار تشغيلية لمسارات إنتاج الهيدروجين، ونقله عبر خطوط الأنابيب، وتخزينه، وفي النهاية، احتراقه في محطة توليد الطاقة بمركز لودي للطاقة.

سيستخدم مشروع H2∞ الهيدروجين النظيف الذي يتم تشغيله بواسطة الطاقة المتجددة في الموقع، بالإضافة إلى شبكة الكهرباء المحلية التي تتضمن طاقة متجددة كبيرة. مصدر المياه لإنتاج الهيدروجين هو محطة معالجة المياه في وايت سلاو التابعة لمدينة لودي. يمكنها توفير المياه المُستصلحة دون أي تأثير على إمدادات المياه المحلية.

للهيدروجين الأخضر العديد من التطبيقات المحتملة، بما في ذلك الوقود لسوق النقل، وخاصة في المركبات الثقيلة والنقل البحري والسكك الحديدية. كما أن الهيدروجين مناسب تمامًا للاستخدام كأداة لتخزين الطاقة الموسمية، ويجري النظر في استخدام مزيج الهيدروجين والغاز الطبيعي بشكل مباشر في أجهزة الغاز الحالية.

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

نظرة عامة على الهيدروجين إلى ما لا نهاية

عرض الكل

إخفاء الكل

هدفنا هو تشغيل مشروع الهيدروجين بحلول نهاية عام 2027، مع مراحل مستقبلية محتملة في السنوات اللاحقة.

سيقوم مشروع H2∞ بدراسة مستويات مختلفة من مزيج الهيدروجين والغاز الطبيعي في نظام خط أنابيب نقل الغاز الطبيعي المغلق والمتعدد الاتجاهات والمستقل (حلقة الاختبار). سيشمل ذلك اختبار أنابيب الغاز القديمة المختلفة وتحديد مستوى آمن من الهيدروجين يمكننا مزجه في النظام الحالي بحلول عام 2030. من المخطط أن تعمل المنشأة لمدة لا تقل عن 10 سنوات وأن تمتد إلى أجل غير مسمى كأصل نشط.

النطاق المستقبلي

قد تشمل المراحل المستقبلية للمشروع ما يلي:

مرفق اختبار كامل النطاق خارج الإنترنت لتمكين اختبار توافق المعدات على نطاق كامل، واختبار التسرب، واختبار المواد والسلامة على نطاق كامل. يمكن لهذا المرفق أن يسد الثغرات التي لاحظتها صناعة الغاز في توسيع نطاق الأبحاث المختبرية.
مختبر يشمل مختبرات الفحص وورش العمل. سيمكن ذلك من إجراء اختبارات على نطاق المختبر لدعم برامج البحث والاختبار قبل برامج الاختبار على نطاق واسع وفي الواقع. كما يمكنها دعم التحقيقات وفحص المعدات والعينات قبل وأثناء وبعد الاختبار على نطاق واسع.
مرفق تعليمي وتدريبي يشمل فصولاً دراسية مخصصة ومناطق تدريب إضافية لنشر المعرفة والتدريب على السلامة/العمليات للعاملين في مجال المرافق.
منطقة فصل المكونات لاختبار تقنيات فصل المكونات لفصل مزيج الهيدروجين والغاز الطبيعي وإثبات مستويات النقاء التي يمكن تحقيقها لتقنيات البائعين ومعدات العملاء الحساسة. سيؤدي ذلك إلى تزويد محطة تزويد الهيدروجين (مع تخزين مضغوط في الموقع) بإمدادات من الهيدروجين النقي والتي يمكن أن تلبي احتياجات المركبات الثقيلة والخفيفة ومركبات أساطيل الحافلات.
خط أنابيب للربط البيني لتزويد محطة توليد الطاقة في مركز لودي للطاقة بمزيج من الغاز الطبيعي والهيدروجين للاحتراق لإنتاج الكهرباء.

مخطط المرحلة الأولى من مشروع الهيدروجين إلى اللانهاية

تقييم أصول خطوط الأنابيب الجديدة والحالية في بيئة خاضعة للتحكم في مزيج الغاز الطبيعي والهيدروجين.
اختبار غالبية أصول النقل وإنشاء مساحة دائمة للبحث والابتكار.
تطوير الخبرات وتدريب الموظفين في مجالات التشغيل والصيانة والسلامة من خلال الخبرة العملية في تشغيل نظام الهيدروجين المخلوط.
تعزيز الابتكار والتقدم نحو مستقبل خطوط أنابيب الغاز وأنظمة إمداد 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 وتوعية قادة المجتمع والعملاء والجمهور حول استخدام الهيدروجين كوقود خالٍ من الكربون ودوره في المساعدة على إزالة الكربون من أنظمة الطاقة.

قم بزيارة GHD

شعار مدينة لودي

قم بزيارة مدينة لودي

قم بزيارة وكالة الطاقة في شمال كاليفورنيا

شعار شركة سيمنز للطاقة

قم بزيارة شركة سيمنز للطاقة

قم بزيارة جامعة كاليفورنيا في ريفرسايد

قم بزيارة روزين

إذا كنت ترغب في مناقشة التعاونات المستقبلية المحتملة في مجال الهيدروجين مع شركة PG&E، يرجى إرسال بريد إلكتروني إلىHydrogen@pge.com.

جهود إضافية في مجال الهيدروجين

مركز كاليفورنيا للهيدروجين

يُعد مركز كاليفورنيا للهيدروجين مبادرة مكملة لمشروع الهيدروجين إلى ما لا نهاية التابع لشركة PG&E.

كما أُعلن 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 وظائف خضراء. الهدف هو تحقيق اقتصاد خالٍ من انبعاثات الكربون بحلول عام 2045.

تُعد كاليفورنيا واحدة من سبع ولايات حائزة على جوائز مراكز الهيدروجين النظيف الإقليمية التابعة لوزارة الطاقة الأمريكية (H2Hubs). تشكل مراكز H2Hubs شبكة وطنية من منتجي ومستهلكي الهيدروجين النظيف والبنية التحتية المتصلة. إنهم يدعمون إنتاج وتخزين وتوزيع واستخدام الهيدروجين النظيف. ومن المتوقع أن يقوموا معاً بما يلي:

إنتاج ثلاثة ملايين طن متري من الهيدروجين سنوياً
تحقيق ما يقرب من ثلث هدف إنتاج الهيدروجين في الولايات المتحدة لعام 2030
خفض الانبعاثات من القطاعات الصناعية التي يصعب إزالة الكربون منها والتي تمثل 30 بالمائة من إجمالي انبعاثات الكربون في الولايات المتحدة
خفض انبعاثات ثاني أكسيد الكربون (CO2) من الاستخدامات النهائية بمقدار 25 مليون طن متري سنويًا - وهو ما يعادل تقريبًا الانبعاثات السنوية لـ 5.5 مليون سيارة تعمل بالبنزين
خلق والحفاظ على عشرات الآلاف من الوظائف ذات الأجور الجيدة في جميع أنحاء البلاد
دعم مجتمعات أكثر صحة

البحث والتطوير

تشارك شركة PG&E بنشاط في البحث والتطوير حول إنتاج الهيدروجين، ومزج الهيدروجين في نظام الغاز الطبيعي، واستخدام الهيدروجين منذ عام 2018. تم وضع خارطة طريق للهيدروجين توجه أنشطة البحث والتطوير الرئيسية لنقل الشركة نحو تحقيق نظام غاز متجدد ومحايد للكربون.

إنتاج
تشمل أولويات أعمال البحث والتطوير لإنتاج الهيدروجين إصلاح الميثان بالبخار مع احتجاز الكربون، والتحلل الحراري للميثان، واستخدام الكتلة الحيوية كمادة خام أولية.
مزج
تشمل أولويات مزج الهيدروجين في نظام الغاز الطبيعي فهم التأثيرات على إدارة السلامة، وسعة الشبكة، والتخزين تحت الأرض، ومعدات الاستخدام النهائي، وتخفيف التسرب وإدارته.
استخدام
تشمل أولويات استخدام الهيدروجين تعديل معدات عملاء الغاز الطبيعي الحالية لتشغيلها بمزيج من الغاز الطبيعي والهيدروجين وتطوير عمليات احتراق الهيدروجين الخالية من انبعاثات أكاسيد النيتروجين.

يرجى الرجوع إلىتقرير استراتيجية البحث والتطوير (ملف PDF)لمزيد من المعلومات.

الأسئلة الشائعة

عرض الكل

إخفاء الكل

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

لا يوجد الهيدروجين بكميات كبيرة في صورته النقية على الأرض. وهو دائماً ما يكون مرتبطاً بعناصر أخرى مثل الكربون والأكسجين. ومن الأمثلة على ذلك الميثان (CH4) والماء (H2O). لعزل الهيدروجين النقي، يجب فصله عن تلك العناصر الأخرى. يتم 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 خالية تمامًا من الكربون.

الطريقة الأكثر شيوعًا للتحويل الحراري هي عملية تسمى إعادة تشكيل الميثان بالبخار (SMR). إن عملية إعادة تشكيل الميثان بالبخار هي تفاعل بين الميثان والماء لإنتاج الهيدروجين وأول أكسيد الكربون. تشمل طرق إنتاج الهيدروجين الأخرى عن طريق التحويل الحراري الانحلال الحراري للميثان وتغويز الكتلة الحيوية. يمكن أن تكون انبعاثات الكربون في الغلاف الجوي لكل منهما أقل من انبعاثات الكربون في المفاعل النووي الصغير.

الهيدروجين النظيف هو الهيدروجين الذي يتم إنتاجه بطريقة لا تساهم إلا في انبعاثات قليلة أو معدومة من ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي. يمكن القيام بذلك عن طريق التحليل الكهربائي الذي يعمل بالطاقة المتجددة أو عن طريق التحويل الحراري للغاز الطبيعي المتجدد، أو إصلاح الميثان بالبخار مع احتجاز الكربون أو تغويز الكتلة الحيوية مع احتجاز الكربون أيضاً.

يحتوي نظام شركة PG&E على خطوط أنابيب ومنظمات وصمامات من أنواع مختلفة تم تركيبها على مر الزمن. يضمن اختبار المعدات القديمة فهمنا لكيفية عمل هذه الأصول على مدى فترة طويلة من الزمن باستخدام مزيج من الهيدروجين والغاز الطبيعي.

أُجريتدراسة حول تأثيرات مزج الهيدروجين (ملف PDF)من قبل جامعة كاليفورنيا، ريفرسايد في يوليو 2022. يمكنكم الرجوع إلى هذه الدراسة على موقعلجنة المرافق العامة في كاليفورنيا.

الهيدروجين إلى ما لا نهاية

لماذا الهيدروجين؟