مجتمع < الرئيسية

تشانغجياكو.. الاستكشاف الناجح لتطبيقات الهيدروجين

: مشاركة
2022-06-06 12:13:00 الصين اليوم:Source تشاو يانغ:Author

في حفل افتتاح دورة بكين للألعاب الأولمبية الشتوية الذي أقيم في الرابع من يناير 2022، تم إيقاد الشعلة الرئيسية للأولمبياد الشتوية في الإستاد الوطني وسط "ندفة الثلج"، حيث تم استخدام طاقة الهيدروجين كوقود للشعلة للمرة الأولى في تاريخ الأولمبياد الشتوية، بدلا من الغاز الطبيعي المسال أو غاز البروبان اللذين كانا يستخدمان في المرات السابقة.

ساد المفهوم "الأخضر" دورة الألعاب الأولمبية الشتوية من البداية إلى النهاية.  في هذا الحدث الرياضي الكبير، اُستخدم الهيدروجين، وهو ناقل للطاقة النظيفة، على نطاق واسع، لأنه لا يشكل بعد الاستخدام إلا الماء، ولا يشكل ثاني أكسيد الكربون والملوثات الأخرى. بالإضافة إلى استخدامه كوقود للشعلة، لعب الهيدروجين دورا كبيرا أيضا في المركبات، حيث اُستخدم كوقود لها في منطقة المسابقات.

وفقا للبيانات الصادرة عن معهد تشانغجياكو لأبحاث الطاقة الهيدروجينية والطاقة المتجددة (المشار إليه فيما يلي بـ"معهد طاقة الهيدروجين")، تم استخدام 710 مركبات تعمل بخلايا وقود الهيدروجين، بمنطقة المسابقات في تشانغجياكو لتوفير خدمات النقل خلال فترة الألعاب الأولمبية، منها 623 مركبة كانت تعمل بمنطقة المسابقات الأساسية في تشونغلي.

قال وانغ خه وو، المدير التنفيذي للمعهد والأستاذ المساعد بجامعة تشينغهوا ببكين، إن دورة بكين للألعاب الأولمبية الشتوية شكلت سابقة لاستخدام طاقة الهيدروجين على نطاق واسع في الأحداث الأولمبية. وأضاف: "خلال أولمبياد بكين 2008 وأولمبياد طوكيو 2021، تم استخدام عدد قليل من مركبات خلايا وقود الهيدروجين، ولكن خلال دورة الألعاب الأولمبية الشتوية ببكين، ازداد عدد المركبات من هذا النوع، إلى أكثر من 1200 مركبة وهو أكبر رقم في تاريخ الألعاب الأولمبية، وهو أكبر عدد للمركبات التي اُستخدمت في دورات الألعاب الأولمبية الشتوية أيضا."

في الشتاء، وخاصة في منطقة منافسات الألعاب الأولمبية الشتوية، من أجل ضمان راحة الرياضيين في المركبات، تكون المركبات دائما في وضع الاستعداد، مما يؤدي إلى استهلاك مرتفع نسبيا للطاقة. قال وانغ خه وو: "في الظروف المثالية، يمكن لكل كيلوغرام واحد من الهيدروجين توفير طاقة تعادل خمسة لترات من وقود الديزل، مما يقلل انبعاثات ثاني أكسيد الكربون بحوالي 15 كيلوغراما."

وفقا لبيانات صادرة عن مركز جمع ومراقبة بيانات مركبات خلايا وقود الهيدروجين التابع لمعهد أبحاث الطاقة الهيدروجينية، فإنه خلال دورة الألعاب الأولمبية الشتوية من الرابع إلى العشرين من فبراير، تم استخدام أكثر من 3ر94 طنا من الهيدروجين كوقود للمركبات بمنطقة المنافسات في تشانغجياكو، مما قلل من انبعاثات الكربون بمقدار 5ر1414 طنا، وهو ما يعادل امتصاص الكربون لأكثر من 68000 شجرة. وبذلك تم تقديم "نسخة أولمبياد خضراء" ناجحة.

قال وانغ: "بالمقارنة مع الوقود التقليدي مثل الديزل والبنزين، أنهت طاقة الهيدروجين انبعاثات الملوثات مثل الجسيمات العالقة وأكاسيد النيتروجين. فيما يتعلق بالحد من انبعاثات الكربون، فعلى الرغم من صعوبة تحقيق نتائج فعالة على المدى القصير بفضل استخدام طاقة الهيدروجين، لكن سيكون لذلك تأثير كبير في التخفيف من ظاهرة الاحتباس الحراري على المدى الطويل."

ثورة الطاقة في تشانغجياكو

مدينة تشانغجياكو، باعتبارها منطقة نموذجية للطاقة المتجددة، عززت التنمية المشتركة لطاقة الهيدروجين والطاقة المتجددة بنشاط، منذ عام 2017. وفي الوقت نفسه، عززت الابتكار التكنولوجي والتطبيق العملي والرائد لصناعة طاقة الهيدروجين بمعايير وجودة عالية.

قال وانغ: "في عام 2019، بادرت حكومة مدينة تشانغجياكو ومعهد بكين- تشينغهوا للبحث والتطوير الصناعي وجمعية المائة شخص للمركبات الكهربائية بإنشاء معهد طاقة الهيدروجين بشكل مشترك، لتوفير حلول للطاقة المتجددة يمكن استخدامها كمرجع ويمكن تكرارها على الصعيد الوطني، وتعزيز تطبيق طاقة الهيدروجين على نطاق أوسع من أجل تسريع تحقيق هدف الطاقة المنخفضة الكربون."

يلعب معهد طاقة الهيدروجين دوره كاملا كمركز أبحاث ويوفر دعما قويا لعملية صنع القرارات الحكومية بشأن اتجاه تطوير صناعة طاقة الهيدروجين. وعلاوة على ذلك، فإنه يدمج الموارد الصناعية لتنفيذ الابتكار التقني المتقدم وتحويل المنجزات العلمية والتكنولوجية. فى نفس الوقت، ينظم المعهد أيضا منتديات وندوات خاصة حول موضوع طاقة الهيدروجين والطاقة المتجددة، ويدعو الخبراء المحليين والأجانب والمؤسسات الدولية المعنية من أجل التعاون، ويجري التبادلات الدولية في مجال طاقة الهيدروجين والطاقة المتجددة بنشاط.

قال وانغ: "مع أخذ تشانغجياكو كحالة دراسة، قمنا بتطبيق مركبات خلايا وقود الهيدروجين في المناطق الباردة، مما يوفر مرجعا وخبرة لمتابعة التعميم." الآن، تتمكن تقنية خلايا الوقود المحلية من تلبية احتياجات التشغيل الفعلية. ضرب وانغ خه وو مثالا قائلا: "لقد أتقنا تقنية التشغيل على البارد، حيث يمكن للمركبة التي تعمل بخلايا وقود الهيدروجين أن تبدأ التشغيل بسرعة في بيئة تبلغ درجة حرارتها 35 درجة مئوية تحت الصفر، وهذا لم يكن متصورا قبل عشر سنوات."

اعتمادا على مركز بيانات الطاقة المتجددة الذي أنشأه معهد طاقة الهيدروجين، ولتقديم خدمة أفضل لدورة الألعاب الأولمبية الشتوية في بكين، تم الوصول إلى جميع البيانات التي تغطي كل جوانب إنتاج الهيدروجين وإجراءات التعبئة والنقل وتشغيل المركبات في تشانغجياكو. أوضح وانغ أنه من خلال تتبع وتحليل بيانات سلسلة الصناعة بأكملها، يمكن تحسين التخطيط العام لضمان السلامة وتقليل التكاليف. في دورة بكين للألعاب الأولمبية الشتوية، شارك مركز البيانات في مشروع "السفر بطاقة الهيدروجين" ضمن المشروع الخاص الرئيسي للألعاب الأولمبية الشتوية لوزارة العلوم والتكنولوجيا، حيث قام بتوفير تخزين البيانات وعرضها، لتقديم ضمانات علمية وتكنولوجية للألعاب الأولمبية الشتوية الخضراء.

حتى الآن، أكمل مركز البيانات تطوير 15 منتجا من منتجات البيانات بما في ذلك تحليل عملية الوصول إلى ذروة الكربون والحياد الكربوني والتحليل الاقتصادي للطاقة الكهربائية في دورة الألعاب الأولمبية الشتوية وغيرها. تغطي هذه المنتجات مجالات مختلفة، مثل تحسين جودة وكفاءة خدمة محطات الطاقة الجديدة، الحكومة، المجتمع، تطوير معيشة الشعب، الألعاب الأولمبية الشتوية، والتنمية الاجتماعية النظيفة.

الابتكار المستقل يحقق إنجازات عظيمة

فى السنوات الأخيرة، حقق الابتكار المستقل للتكنولوجيا إنجازات عظيمة في مجال طاقة الهيدروجين. أخذ وانغ تطبيق المركبات كمثال قائلا: "بالنسبة للمركبات التي تعمل بخلايا الوقود، يُعد محرك البطارية هو الجزء الأكثر أهمية. في عام 2015، كان 90% من المركبات التي تعمل بخلايا الوقود المحلية في الصين تعتمد على الأنظمة المستوردة، في عام 2019، وصلت نسبة الإنتاج المحلي للمركبات إلى أكثر من 50%، ويتم إنتاجها كلها باستخدام التقنيات والمنتجات الخاصة بنا."

في دورة بكين للألعاب الأولمبية الشتوية، كانت أنظمة مركبات خلايا وقود الهيدروجين، ومكادس خلايا الوقود، وبعض صهاريج تخزين الهيدروجين وضواغط الهواء في منطقة توشنغلي للمنافسات، كلها يتم توفيرها من قِبَل شركة بكين سينوهيتك المحدودة (يشار إليها فيما يلي باسم "سينوهيتك") وشركة شانغهاي شينلي المحدودة للتكنولوجيا وغيرها من الشركات المحلية. قدمت سينوهيتك بالتعاون مع شركات السيارات أكثر من 700 مركبة تعمل بخلايا وقود الهيدروجين في منطقتي المنافسات في يانتشينغ وتشونغلي. ولتوفير الدعم الفني للمركبات المستخدمة لنقل الرياضيين، أجرت شركة سينوهيتك بحثا حول سلسلة من القضايا التقنية الأساسية مثل الطاقة العالية وكثافة الطاقة العالية والتكيف البيئي لمحركات خلايا وقود الهيدروجين. بالاعتماد على البحث والتطوير المستقل، نجحت شركة سينوهيتك في تطوير محركات خلايا وقود المركبات المتقدمة عالميا والرائدة محليا ومنتجات الدعم المعنية بحقوق ملكية فكرية خاصة بها، وكانت أول شركة تحقق الإنتاج الضخم لمحركات خلايا وقود الهيدروجين المحلية، ونجحت في التصنيع من المختبر إلى خط التجميع.

تحتوي نسخة 2019 من خارطة طريق تكنولوجيا تطوير مركبات خلايا وقود الهيدروجين في الصين على خطة واضحة لمقياس تطبيق مركبات خلايا وقود الهيدروجين، فبحلول عام 2025، سيتم تشغيل ما يقرب من مائة ألف مركبة تعمل بخلايا وقود الهيدروجين، وسيرتفع هذا العدد إلى مليون مركبة في الفترة بين عامي 2030 و2035. يعتقد وانغ خه وو أن طاقة الهيدروجين تحظى باهتمام واسع النطاق. هناك الآن خمس مدن صينية تقوم بتطبيق مركبات خلايا وقود الهيدروجين بالفعل، ومن المتوقع أن يزداد هذا العدد في المستقبل القريب.

عند مناقشة سوء الفهم القائل بأن بعض الناس يربطون بين طاقة الهيدروجين ومركبات خلايا الوقود، أوضح وانغ قائلا: "يلعب تطبيق طاقة الهيدروجين في مجال النقل دورا رائدا، ونطاق تطبيقه العملي واسع جدا في الواقع، فيمكن تطبيقه في العديد من المجالات مثل الصناعة والطاقة الكهربائية والبناء وغيرها. نأمل أن يؤدي استخدام طاقة الهيدروجين في دورة بكين للألعاب الأولمبية الشتوية إلى تعزيز استخدام الطاقة النظيفة في المزيد من المجالات بشكل أكبر، فهذا سيساعد في تحقيق هدف 'ذروة الكربون والحياد الكربوني' كثيرا."

وفقًا للكتاب الأبيض المعنون بـ"صناعة طاقة الهيدروجين وخلايا الوقود الصينية لعام 2020"، الصادر عن التحالف الإستراتيجي للابتكار في مجال طاقة الهيدروجين وخلايا الوقود في إبريل 2021، فإنه في الوقت الحاضر، يحتل إنتاج طاقة الهيدروجين في الصين المرتبة الأولى في العالم، ومن المتوقع أنه بحلول عام 2025، ستصل قيمة إنتاج صناعة طاقة الهيدروجين في الصين إلى تريليون يوان (الدولار الأمريكي يساوي 7ر6 يوانات حاليا)، فمن المؤكد أن طاقة الهيدروجين ستلعب دورا مهما في القطاعات التي يصعب إزالة الكربون منها مثل الصناعات الثقيلة والنقل وتدفئة المباني، من أجل تحقيق هدف "ذروة الكربون والحياد الكربوني" في عام 2060. قال يوي تشوه بينغ، مدير لجنة الخبراء في التحالف الصيني لطاقة الهيدروجين والأستاذ في جامعة تونغجي بشانغهاي: "من المتوقع أن يتضاعف الطلب على الهيدروجين أربع مرات إلى حوالي 130 مليون طن بحلول عام 2060، وسيتجاوز استهلاك طاقة الهيدروجين في قطاع النقل 40 مليون طن."

تعزيز الاقتصاد

لا جدال أن دورة بكين للألعاب الأولمبية الشتوية، أظهرت لنا إنجازات الصين الحديثة في مجال مركبات خلايا وقود الهيدروجين. في الواقع، فقد ظهرت الحافلات التي تعمل بطاقة الهيدروجين في شوارع مدينة تشانغجياكو في عام 2018 بالفعل، حتى الآن، قامت تشانغجياكو بتشغيل 484 مركبة تعمل بخلايا وقود الهيدروجين، بما في ذلك عدد قليل من مركبات شحن البضائع. وبلغت السعة التراكمية لـ444 حافلة أكثر من 62 مليون راكب وتجاوزت المسافة التراكمية التي قطعتها أكثر من 21 مليون كيلومتر. وتُعتبر تشانغجياكو إحدى المدن التي بها أكبر عدد من مركبات خلايا وقود الهيدروجين وأكثرها استقرارا في الصين، وتم تصنيفها كأكبر منطقة تشغيل لخلايا وقود الهيدروجين في الصين من قِبَل برنامج الأمم المتحدة الإنمائي.

أنشأت مدينة تشانغجياكو أول مركز ابتكار لطاقة الهيدروجين على مستوى المقاطعة في الصين عام 2020، وفي ديسمبر 2021 تمت الموافقة رسميا على مجموعة المدن  التوضيحية لمركبات خلايا الوقود في مقاطعة خبي، التي تأسست بمبادرة من مدينة تشانغجياكو وبمشاركة 13 مدينة، بما فيها تانغشان بمقاطعة خبي ومدينة ووهاي بمنطقة منغوليا الداخلية وحي فنغشيان بشانغهاي، إلخ. وأصدرت حكومة تشانغجياكو بعض السياسات مثل "خطة بناء تشانغجياكو لطاقة الهيدروجين (2019- 2035)" و"خطة تشانغجياكو لتطوير صناعة طاقة الهيدروجين في فترة الخمسية الرابعة عشرة " وغيرها.

بالاعتماد على أساسها ومزاياها الخاصة لصناعة طاقة الهيدروجين، قامت مدينة تشانغجياكو بتنمية وإدخال 18 شركة من شركات المنبع والمصب، مثل شركة سينوهيتك وشركة هايبور، وهي تغظي جميع حلقات الإنتاج والنقل وتعبئة الوقود والتطبيقات، تسعى جاهدة لبناء مجموعة صناعية لطاقة الهيدروجين وقاعدة لتصنيع المعدات من الدرجة الأولى في الصين. حاليا، تم تشكيل نمط تطوير للصناعات الأولية والتكميلية لكل قطاعات المنبع والمصب، مثل إنتاج الهيدروجين ومعدات التصنيع والتعبئة والتخزين ومحركات خلايا الوقود، وقطع الغيار الرئيسية وتصنيع سيارات الهيدروجين والبنية التحتية للهدرجة.

قال ين شيوي قوانغ، مدير المكتب الفني للجنة التنمية والإصلاح بمدينة تشانغجياكو، إن تشانغجياكو ستركز على المجالات والمراحل الرئيسية لتطوير صناعة طاقة الهيدروجين، وستهتم بتمديد وإكمال وتعزيز سلسلة طاقة الهيدروجين، وخلق نمط تنمية لسلسة كاملة من صناعة طاقة الهيدروجين.

©China Today. All Rights Reserved.

24 Baiwanzhuang Road, Beijing, China. 100037

京ICP备10041721号-4