Come ridurre la complessità delle stazioni di rifornimento di idrogeno
La maggioranza dei fornitori e degli operatori delle stazioni di rifornimento di idrogeno dice di avere difficoltà in tre aspetti principali:
1. Complessità e limiti: gli ingegneri progettisti devono affrontare la complessità di progettazione delle stazioni per soddisfare i requisiti di certificazione e funzionamento. Sono tanti i sottosistemi, come il compressore, l'erogatore, il pannello di controllo dei serbatoi e centinaia di componenti necessari per il funzionamento generale del sistema. Per non parlare di tutta la tubazione. Dato il recente aumento dei progetti di infrastrutture per l'idrogeno, gli ingegneri devono affrontare anche limiti temporali. E allo stesso tempo, devono tenere il passo con gli sviluppi del settore riguardo all'evoluzione delle norme e alla crescita della domanda.
2. Affidabilità e manutenibilità: quando il sistema è funzionante, il team delle operazioni potrebbe doversi confrontare con componenti non affidabili e difficili da manutenere, che possono causare periodi imprevisti e costosi di inattività. In molti casi, componenti fondamentali come valvole, regolatori e filtri non sono progettati in modo specifico per l'uso con idrogeno e hanno un ciclo di vita limitato. Quando si verificano dei guasti, la loro manutenzione è complessa e richiede tempo.
3. Catene di fornitura frammentate: insieme alla progettazione complessa e ai problemi operativi, non possono essere sottovalutati l'importanza della catena di fornitura e i requisiti di acquisto per la stazione. Molti operatori devono affrontare una catena di fornitura frammentata e difficile da gestire; essa genera un aumento progressivo del costo totale di proprietà durante l’intero ciclo di vita della stazione.
Le nostre soluzioni: sulla base della nostra esperienza in oltre 100 progetti di stazioni di rifornimento di idrogeno, proponiamo 3 soluzioni per affrontare questa complessità:
1. Azionamento elettrico: una soluzione per ridurre la complessità del sistema potrebbe risiedere nelle specifiche delle soluzioni di azionamento elettrico che possono aiutare a concentrarsi sulla riduzione del numero di sottosistemi necessari. Ciò fornisce dei vantaggi economici e operativi mediante una riduzione significativa del numero totale di componenti. Tale scelta fornisce un numero minore di possibili punti di perdita, una maggiore affidabilità dei componenti e, infine, una progettazione del sistema meno complessa. Gli sviluppi delle soluzioni di sistema, comprese quelle fornite da noi, si stanno affermando per la loro capacità di agevolare una transizione lineare verso componenti azionati solo elettricamente. Le considerazioni sia sui costi operativi sia su quelli di investimento iniziale possono essere influenzate dalla possibilità di avere meno componenti da comprare, riparare, e a rischio di guasto. L'introduzione dei vantaggi offerti dai sistemi BUS per ridurre ulteriormente la complessità del cablaggio e l'azionamento elettrico dovrebbero essere considerati un fattore concreto di miglioramento del sistema in numerose aree.
2. Integrazione dei componenti: le qualità promettenti dei collettori con moduli intercambiabili offrono una soluzione credibile. Attraverso l'integrazione di diverse funzioni come valvole, regolatori e filtri, è possibile ridurre la quantità complessiva di raccordi e tubazioni. Questo non solo elimina dei possibili punti di perdita nel sistema, ma fornisce anche vantaggi sui tempi di installazione, riducendo inoltre l'ingombro totale della sezione della stazione. Tale approccio si è già affermato nello sviluppo di applicazioni per le stazioni di rifornimento di gas naturale compresso ed anche nelle applicazioni idrauliche tradizionali.
3. Manutenibilità: l'affidabilità dei componenti per ottenere un ciclo di vita migliore e più lungo è un aspetto chiave ai fini dell'efficienza operativa. La soluzione è offerta dai componenti del tipo a cartuccia su cui si può effettuare la manutenzione senza dover rimuovere l'intero corpo dalle tubazioni. Anche in questo caso, le esigenze di una manutenzione complessa vengono mitigate, risparmiando tempo e riducendo al minimo i costi di manutenzione. Infine, il monitoraggio delle condizioni dei componenti essenziali può contribuire all'obiettivo di ridurre la complessità dei sistemi e di aumentare l'efficienza. A questo scopo, le soluzioni integrate dotate di sensori e trasmettitori per il monitoraggio di pressione e temperatura sono la soluzione perfetta. I dati generati non solo forniscono una visione chiara dello stato del componente, ma permettono anche di prendere decisioni informate per programmare la futura manutenzione predittiva.