نجحت شركة صينية في تشغيل أول مولّد كهرباء يعمل بالهيدروجين في العالم، بقوة 30 ميغاواط؛ ما يضع بكين في صدارة تصميم طاقة الهيدروجين المبتكرة.

ووفق المعلومات لدى منصة الطاقة المتخصصة (مقرّها واشنطن)، طُوِّرَ توربين الغاز "جوبيتر وان" (Jupiter One) بشكل مشترك من قِبل مجموعة مينغيانغ (Mingyang) والعديد من الشركات الأخرى وفرق البحث العلمي.

وتمكّنت الشركات من التغلب على التحديات التقنية الكبرى التي تواجه عادةً احتراق الهيدروجين، من خلال التقدم في تصميم غرفة الاحتراق.

التوربين، الذي يقدم حلًا رئيسًا لتخزين الطاقة المتجددة، يحوّل الهيدروجين من خزانات التخزين إلى كهرباء مرة أخرى خلال ساعات الذروة.

مزايا أول مولد كهرباء يعمل بالهيدروجين

وفق المعلومات التي اطّلعت عليها منصة الطاقة المتخصصة؛ فإن أول مولّد كهرباء يعمل بالهيدروجين، يتغلب على التحدي الرئيس للطاقة المتجددة، الذي يتمثل في الهدر الكبير الذي يحدث خلال ساعات الذروة.

وأفادت شركة "مينغيانغ" بأن تحويل الكهرباء الزائدة إلى هيدروجين للتخزين، ثم العودة إلى الكهرباء في أوقات الذروة هو حل قابل للتطبيق.

وصرّح المدير العام لشركة مينغيانغ لتكنولوجيا توربينات الغاز العاملة بالهيدروجين (Mingyang Hydrogen Gas Turbine Technology) وانغ يونغ تشي، بأن استعمال الهيدروجين لتوليد الكهرباء يحقق عملية خالية من الكربون تُعرف باسم الكهرباء إلى الهيدروجين ثم العودة إلى الكهرباء.

ومع ذلك، أشار يونغ تشي إلى أن التحويل البطيء وغير الفعّال خلال أوقات الذروة من الطلب يمكن أن يؤدي -أيضًا- إلى نقص الاستعمال؛ ما يسلّط الضوء على الحاجة إلى توربينات غاز عالية السعة.

ويزعم البعض -أيضًا- أن حجم "جوبيتر وان" مذهل؛ إذ تُظهر الصورة التي قدمتها شركة "مينغيانغ" معدل استهلاك وقود يبلغ 443.45 طنًا في الساعة من خلال غرف الإشعال الـ10، وفق ما نقلته منصة "إنترستينغ إنجينيرينغ" (Interesting Engineering).

ولوضع ذلك في المنظور الصحيح، كانت سفينة هيندنبورغ الهوائية، التي اشتهرت بتعبئتها بالهيدروجين قبل تحطمها الكارثي، مليئة بنحو 18 طنًا متريًا من الهيدروجين.

وينقل مولد "جوبيتر وان" ما يكفي من الهيدروجين لملء "هيندنبورغ" نحو 25 مرة في الساعة.

تحديات احتراق الهيدروجين

نجح فريق التطوير في التغلب على 3 تحديات فنية رئيسة مرتبطة باحتراق الهيدروجين: الارتداد السهل، والتذبذب القوي، والانبعاثات العالية.

وقد حققوا ذلك من خلال التصميم الديناميكي الهوائي والحراري المتكرر، إلى جانب التصميم الهيكلي المبتكر لغرفة الاحتراق المختلطة مسبقًا.

وقد أدى ذلك إلى تصميم غرفة احتراق توربين الغاز الذي يعمل بالهيدروجين وتكنولوجيا التحكم مع حقوق الملكية الفكرية المستقلة.

وشدد المدير العام لشركة مينغيانغ لتكنولوجيا توربينات الغاز العاملة بالهيدروجين وانغ يونغ تشي، على أن الاختراع الجديد قد يؤدي دورًا مهمًا في نظام الطاقة المتجددة في الصين، ويحظى بآفاق سوقية واسعة على مستوى العالم، وخاصةً في المناطق الغنية بموارد الطاقة النظيفة.

ووفق قاعدة البيانات لدى منصة الطاقة المتخصصة، تقود الصين العالم في مجال الطاقة المتجددة بأكثر من 310 غيغاواط من الطاقة الشمسية و400 غيغاواط من طاقة الرياح بحلول عام 2023، وهي موطن لأكبر مصنعي معدات الطاقة المتجددة في العالم.

وفي عام 2022، أنفقت بكين 546 مليار دولار على مشروعات الطاقة النظيفة؛ وهذا ما يقرب من نصف الإجمالي العالمي، وفق ما نقلته منصة "ساينس آند تكنولوجي ديلي" (ST Daily).

حل تحدي إهدار الكهرباء

وفق المعلومات لدى منصة الطاقة المتخصصة، يُمكن لوحدة توربين الغاز الذي يعمل بالهيدروجين بقوة 30 ميغاواط حل مشكلة إهدار الكهرباء في مشروعات طاقة الرياح والطاقة الشمسية بشكل فعّال، وتحسين اقتصاد مشروع الطاقة الجديد "شاغوهوانغ"، واستقرار نقل الطاقة في شبكة الكهرباء.

ومن ثم، فإن تنفيذ مشروع توربينات الغاز التي تعمل بالهيدروجين لديه القدرة على دفع التنوع والتحول النظيف لهيكل الطاقة في الصين بشكل كبير؛ ما يضع البلاد في موقع رائد في تطوير طاقة الهيدروجين وتطبيقها.

وأكد المدير العام لشركة مينغيانغ لتكنولوجيا توربينات الغاز العاملة بالهيدروجين وانغ يونغ تشي، أن "جوبيتر وان" يمكنه حل تحدي إهدار الكهرباء في مشروعات طاقة الرياح والطاقة الشمسية التي تبلغ طاقتها مليون كيلوواط، والتغلب على القيود المفروضة على تخزين الهيدروجين ونقله.

وقال يونغ تشي: "يُمكن للتوربين استعمال أكثر من 30 ألف متر مكعب من الهيدروجين في الساعة، وهو ما يعادل عند حسابه سنويًا توليد كهرباء تبلغ 500 مليون كيلوواط ساعة من الكهرباء المخزنة في الهيدروجين".

كما يُزعم أن توربينات الغاز التي تعمل بالهيدروجين ضرورية لمعالجة مشكلة الكهرباء التي يجري التخلي عنها في مشروعات الطاقة النظيفة في صحاري غرب الصين وجوبي والأراضي القاحلة، ومن ثم تمكين تخزين الكهرباء على نطاق واسع وطويل الأمد.

موضوعات متعلقة..

اقرأ أيضًا..

المصادر:

1. الكشف عن أول مولد كهرباء يعمل بالهيدروجين من منصة "ساينس آند تكنولوجي ديلي".
2. معلومات إضافية عن إنجاز أول مولد كهرباء يعمل بالهيدروجين من منصة "إنترستينغ إنجينيرينغ".