Como a simplificação de projetos de postos de abastecimento de hidrogênio pode reduzir custos e liberar eficiência.

Postos de abastecimento de hidrogênio são o futuro da energia renovável — descarbonizando tudo, da geração de energia elétrica aos transportes e à geração de calor.

Mas, se desejamos que atinjam seu pleno potencial, eles precisam ser otimizados: simples na implementação, eficientes na operação e de fácil gerenciamento.

Isso nem sempre é fácil – postos de abastecimento de hidrogênio são sistemas complexos; construí-los e mantê-los requer que os proprietários tomem uma série de decisões criteriosas relacionadas a CAPEX e OPEX.

Neste artigo, exploraremos os pontos problemáticos que frequentemente impedem postos de abastecimento de hidrogênio de atingir seu pleno potencial — e como é possível evitá-los.

Quais os principais desafios relacionados a postos de abastecimento de hidrogênio?

Construir e operar um posto de abastecimento de hidrogênio bem-sucedido significa balancear um número enorme de fatores de engenharia, operacionais e de aquisições. Fatores que moldam cada fase do ciclo de vida do posto.

• Projeto — Engenheiros de projeto precisam atender a requisitos complexos de certificação e de funcionalidade, além de considerar limitações de tempo e espaço. Simultaneamente, eles devem estar preparados para a velocidade com desenvolvimentos no setor e as demandas de crescimento.

• Operações — Operações podem ter que enfrentar componentes não confiáveis e de difícil manutenção. Frequentemente, como esperado, isso leva a paralisações não planejadas e caras no posto quando os componentes falham.

• Cadeia de suprimentos e aquisições — Muitas operadoras enfrentam uma cadeia de suprimentos fragmentada de difícil gerenciamento, que pode aumentar o custo total de propriedade do posto.

Esses desafios derivam de um único fator: as estruturas do sistema de tubulações e instrumentação de postos de abastecimento de hidrogênio os tornam essencialmente complexos para serem construídos e mantidos. Do mesmo modo, postos de abastecimento de hidrogênio compreendem um grande número de subsistemas, incluindo armazenamento de hidrogênio, painéis de gás pilotos, bombas de abastecimento e seções de compressores.

Mas como os proprietários de postos podem começar a simplificar seus sistemas?

Três maneiras de reduzir a complexidade de centrais de abastecimento de hidrogênio

Temos uma vasta experiência em trabalhar com clientes do setor de hidrogênio — e, no processo, identificamos três abordagens que podem ajudar a tornar os postos mais simples e mais eficientes.

Reduzir pontos de vazamento, custos e o número de componentes com atuação elétrica.

Um posto de abastecimento de hidrogênio comum tem 15–20 válvulas somente em seu sistema de tubulações e instrumentação. E essas válvulas são apenas uma pequena parte de uma longa lista de componentes que incluem de tudo, de reguladores a soluções de controle de processos.

A maioria das aplicações de um posto é operada por ar ou pneumaticamente — isso significa que também precisam de suas próprias subestações, compostas de um compressor de ar, equipamentos de preparação de ar e tubulações associadas.

Esse sistema de segurança deve atender a todos os requisitos relacionados à segurança (como a ATEX), sendo também capaz de operar de maneira confiável em ambientes quentes e frios.

Uma das formas de reduzir a complexidade do sistema é mudá-lo de pneumático para soluções de atuação elétrica. Isso reduz o número total de componentes necessários — o que significa menos pontos de potenciais vazamentos, melhor confiabilidade de componentes e um projeto de sistema menos complexo.

Utilizando uma solução elétrica pode também significar que é possível aproveitar sistemas de BUS, reduzindo a complexidade das fiações.

Hoje em dia, a parceria e a solução corretas podem facilitar a transição para a utilização de componentes eletricamente operados.

Integrar diversos componentes em um único manifold

Reduzindo o número de componentes em um posto não significa somente reduzir o número de subestações.

É possível também simplificar seu posto ao adotar manifolds com funcionalidade modular.

Ao integrar diferentes funções como válvulas, reguladores e filtros em um único manifold, é possível reduzir a quantidade total de tubos e conexões.

Isso reduz novamente número de pontos de vazamento, mas também torna mais fácil e mais rápido instalar e manter esse componentes. É possível até reduzir o espaço total ocupado por esta seção do posto.

Essa abordagem está se tornando cada vez mais popular entre os desenvolvedores de postos de abastecimento de GNC e em aplicações hidráulicas tradicionais.

Escolher soluções flexíveis e de fácil manutenção

Você deseja estar completamente confiante em que seu sistema irá operar de maneira confiável ao longo de sua vida útil.

Para tal, é preciso considerar três coisas:

• Suas soluções de componentes foram testadas e utilizadas em simulações? Seu fornecedor deve ser capaz de lhe mostrar um registro comprovado de testes e simulações que replique as condições reais de um posto de abastecimento de hidrogênio.

• Seus componentes são de fácil manutenção sem causar interrupções significativas em suas linhas de processo? Componentes do tipo cartucho facilitam a remoção de peças da solução para manutenção sem remover todo o corpo da tubulação, economizando tempo e custos de manutenção. Reduz-se também a chance de introdução acidental de problemas de vazamento quando o seu componente é remontado.

• Você pode monitorar o desempenho de sua solução e identificar potenciais problemas? As soluções integradas mais recentes utilizam sensores e transmissores para monitorar pressão e temperatura, proporcionando-lhe um panorama geral do desempenho de seu componente, permitindo a confecção de cronogramas de manutenção preditiva que percebem problemas antes que se transformem em falhas comprometedoras.

O futuro do hidrogênio? Projetos simples e eficientes de postos de abastecimento

À medida que a demanda por soluções de energia baseadas em hidrogênio se intensifica, infraestruturas de apoio como postos de abastecimento precisam evoluir rapidamente.

Simplificar o projeto de sistemas com componentes confiáveis, eficientes e cuidadosamente projetados será essencial — e a melhor maneira de assegurar que essa poderosa fonte de energia escale de forma eficiente e libere todo o seu potencial.

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