Automatizace a řízení čerpacích stanic vodíku

První vodíkovou čerpací stanici v Portugalsku provozuje obec Cascais v lisabonském regionu za účelem tankování svých vodíkových autobusů. Tento krok není náhodný, protože dva z největších výrobců autobusů na vodíkový pohon – CaetanoBus a Toyota – své vodíkové autobusy vyrábějí právě v Portugalsku.

Tyto autobusy jsou poprvé doplňovány palivem na mobilní vodíkové čerpací stanici společnosti PRF Gas Solutions. Tato společnost se již 30 let specializuje na systémy pro distribuci, stlačování, skladování, doplňování a přepravu zemního plynu – a od roku 2021 také vodíku.

Společnost PRF získala zakázku na první vodíkovou čerpací stanici uprostřed pandemie COVID-19. Dodavatelské řetězce byly v té době vystaveny mimořádnému tlaku, což mělo za následek prodloužení dodacích lhůt u mnoha průmyslových výrobků. Společnost PRF proaktivně objednala vodíkové kompresory, ventily, potrubí a další komponenty do skladu, aby mohla vodíkovou čerpací stanici postavit v co nejkratším čase.

Tato prozíravost se rychle vyplatila, když obec Cascais zakoupila dva vodíkové autobusy a pověřila společnost PRF výstavbou vodíkové čerpací stanice. I přes proaktivní přístup k zadávání zakázek zbýval na realizaci stanice H₂ jen něco málo přes měsíc. „Měli jsme velmi málo času na to, abychom vše navrhli, provedli výpočty, dimenzovali mechanické a konstrukční prvky a postarali se o vše ostatní. Kompresor, který jsme si objednali, jsme nakonec obdrželi dva dny před termínem,“ popisuje napjatý časový harmonogram projektu Hugo Antunes, projektový inženýr pro vodíkové čerpací stanice ve společnosti PRF.

Automatizace a řízení vodíkových čerpacích stanic jsou podstatně složitější a náročnější než u běžných benzínových a naftových čerpacích stanic. Během tankování si vozidla prostřednictvím infračerveného rozhraní vyměňují s čerpacím systémem údaje o tlaku, teplotě a další data, aby byl zajištěn plynulý a bezpečný průběh tankování. V případě poruchy nebo nouzové situace je systém okamžitě uveden do bezpečného stavu.

Technická podpora od společností Bresimar a TURCK

Pro elektrické řízení a zajištění bezpečnosti zařízení se společnost PRF obrátila na svého dlouholetého partnera v oblasti automatizace, firmu Bresimar Automação, která je zástupcem společnosti TURCK v Portugalsku. Společnosti Bresimar a PRF úzce spolupracují již více než 20 let. Díky tomuto dlouholetému partnerství a odborným znalostem zaměstnanců společnosti Bresimar mohli specialisté na automatizaci poskytnout rozhodující podporu – a to i v případě relativně nového projektu vodíkové čerpací stanice. „Galvanické oddělovací bariéry od společnosti TURCK dodané firmou Bresimar byly pro nás obzvláště důležité,“ vysvětluje Hugo Antunes. „Tyto bariéry byly nezbytné pro zajištění propojení mezi zónami ATEX a ne-ATEX v rámci zařízení.“

Rozhraní TURCK zajišťují izolaci jiskrově bezpečných signálů a jejich předzpracování. Například na čerpací stanici se používají dvoukanálové izolační převodníky IM33-22Ex-HI a jednokanálové jednotky IM33-14EX-CDRI. Tato zařízení spolu s dalšími variantami zpracovávají signály teploty a tlaku a předávají je řídicímu systému Siemens čerpací stanice. Řízení všech procesů souvisejících s bezpečností zajišťuje bezpečnostní řídicí jednotka XS26 od strategického partnera společnosti TURCK, firmy Banner Engineering.

Flexibilní díky modulární konstrukci

Vodíková čerpací stanice společnosti PRF Gas Solutions je umístěna v 20-stopovém kontejneru, a lze ji proto v případě potřeby přepravit, stejně jako tři vysokotlaké moduly pro stlačování vodíku. „Díky této modulární struktuře jsme mohli pracovat flexibilně a efektivně,“ zdůrazňuje Hugo Antunes. „Systém se nám podařilo dokončit včas, protože jsme již měli mnoho potřebných komponentů skladem.“

Galvanické oddělovače společnosti TURCK zaujaly svou konkurenceschopnou cenou a dodacími lhůtami, stejně jako svou spolehlivostí. „Další významnou výhodou byla vynikající poprodejní podpora, kterou jsme obdrželi od společnosti Bresimar,“ dodává projektový inženýr.

Úspěch a expanze

Vodíková čerpací stanice v Cascais se okamžitě stala velkým úspěchem. Nesloužila pouze k tankování místních vodíkových autobusů, ale společnost Toyota ji poprvé využila také k tankování svých vodíkových autobusů a automobilů vyráběných v Portugalsku. „Dosud jsme vydali více než 26 metrických tun vodíku a bez jakýchkoli výpadků jsme provedli přes 2 000 tankovacích operací,“ uvádí Antunes.

Úspěch této první stanice vedl obec Cascais k vyhlášení výběrového řízení na větší, trvale instalovanou vodíkovou čerpací stanici, které rovněž vyhrála společnost PRF. Nová stanice bude zahrnovat čtyři kompresory a vlastní výrobu vodíku elektrolýzou o výkonu jednoho megawattu. „Tato stanice bude jednou z největších v Evropě a bude dodávat zcela ekologický vodík, za předpokladu, že elektřina bude pocházet z obnovitelných zdrojů energie,“ vysvětluje projektový manažer.

Shrnutí

Tento projekt ukazuje, jak díky prozíravému plánování, modulárnímu řešení a spolupráci se spolehlivými technologickými partnery, jako jsou společnosti Bresimar a TURCK, lze vytvořit inovativní a udržitelnou infrastrukturu, která významně přispívá k udržitelné mobilitě v Evropě. „Jsme velmi hrdí na to, čeho jsme dosáhli, a těšíme se na nadcházející projekty,“ shrnuje projektový manažer Hugo Antunes. „Díky spolupráci se společnostmi Bresimar a TURCK jsme mohli zajistit, že naše systémy nejenže fungují bezpečně a efektivně, ale jsou také připraveny na budoucnost.“

Zákazník | www.prf.pt/en