이해수소 충전소종합 안내서

전 세계가 더욱 깨끗한 에너지원으로 전환함에 따라 수소 연료는 수용 가능한 대체재로 자리 잡고 있습니다. 이 글에서는 수소 충전소, 충전소가 직면한 과제, 그리고 운송 분야에서의 활용 가능성에 대해 살펴봅니다.

수소 충전소란 무엇인가요?

전기 자동차용 연료 전지는 수소 충전소(HRS)라고 불리는 특정 장소에서 수소 연료를 공급받을 수 있습니다. 수소는 특수한 안전 조치와 장비가 필요한 기체이므로, 이러한 충전소는 수소를 다루기 위해 만들어졌지만 외관상으로는 일반 주유소와 유사합니다.

수소 생산 또는 공급 시스템,냉각 및 저장 탱크, 그리고디스펜서수소 충전소는 크게 세 부분으로 구성됩니다. 수소는 파이프나 튜브 트레일러를 통해 시설로 공급되거나, 증기를 이용한 메탄 개질을 통해 현장에서 생산될 수 있습니다.전기분해를 통해 생산됩니다.

수소 충전소의 주요 구성 요소:

수소를 제조하거나 선박으로 운송하기 위한 장비

고압 수소를 저장하는 수소 탱크의 압력을 높이기 위한 압축 장치

 

특수 FCEV 노즐이 장착된 디스펜서

누출 탐지 및 비상시 차단과 같은 안전 기능

수소 연료의 가장 큰 문제점은 무엇일까요?

수소를 제조 또는 운송하는 장비, 고압 수소를 저장하는 수소 탱크의 압력을 높이기 위한 압축 장치d특수 FCEV 노즐이 장착된 디스펜서는 누출 감지 및 비상시 차단과 같은 안전 기능을 갖추고 있습니다..수소 연료가 직면한 주요 과제는 생산 비용과 에너지 효율성입니다. 현재 대부분의 수소 생산에는 천연가스를 사용하고 탄소 배출을 유발하는 수증기 메탄 개질법이 사용됩니다. 재생 에너지를 이용한 전기분해 방식으로 생산되는 "친환경 수소"는 더 깨끗하지만, 비용이 훨씬 높습니다.

더욱 중요한 과제는 운송 및 저장입니다. 수소는 부피 대비 에너지 함량이 낮기 때문에 고압 환경에서만 압축 또는 냉각이 가능하여 운송 및 저장 과정이 복잡하고 비용이 많이 듭니다.

시설 개선: 수많은 주유소를 건설하는 데에는 많은 자원이 소모됩니다.

에너지 손실: 수소 연료 전지는 생산, 환원 및 교환 과정에서 발생하는 에너지 손실로 인해 배터리를 장착한 전기 자동차보다 "연료 생산부터 차량 운행까지" 전반적인 성능이 떨어집니다.

이러한 어려움에도 불구하고 정부의 지원과 지속적인 연구는 수소의 경제적 타당성을 높일 수 있는 기술 발전을 촉진하고 있습니다.

수소 연료가 전기차보다 나을까요?

배터리 전기차(BEV)와 수소 연료 전지 자동차 중 어떤 것을 선택할지는 어려운 문제입니다. 사용 목적에 따라 각 기술 유형이 특정한 장점을 제공하기 때문입니다.

요인	수소 연료 전지 자동차	배터리 전기 자동차
연료 보충 시간	3~5분 (휘발유 연소와 유사)	30분에서 수시간까지
범위	한 번 주유로 300~400마일 주행 가능	1회 충전으로 200~300마일 주행 가능
하부 구조	제한된 주유소	광범위한 충전 네트워크
에너지 효율	유정에서 바퀴까지 효율 저하	에너지 효율 향상
응용 프로그램	장거리 운송, 대형 차량	도시 통근, 소형 차량

배터리를 사용하는 전기 자동차는 일상적인 교통수단이나 도심에서 사용하기에 더 유용하며, 수소 연료 자동차는 버스나 트럭처럼 장거리 운행과 빠른 연료 보충이 필요한 용도에 적합합니다.

전 세계에 수소 충전소는 몇 개나 있을까요?

2026년까지 전 세계적으로 1,000개 이상의 수소 충전소가 운영될 예정이며, 향후 몇 년 동안 큰 폭의 성장이 계획되어 있습니다. 특히 다음과 같은 몇 가지 특정 분야에서 성장이 기대됩니다.수소 충전소~이다이전됨:

500개 이상의수백방송국 시장에서 아시아가 주도권을 쥐고 있으며, 주로 한국(100개 이상의 방송국)과 일본(160개 이상의 방송국)이 그 중심을 이룬다. 중국의 경우시장정부의 야심찬 목표 덕분에 빠르게 성장하고 있습니다.

독일은 약 100개의 역을 보유하여 약 200개의 역을 보유한 유럽 국가들 중 선두를 달리고 있습니다. 유럽 연합은 2030년까지 역 수를 수천 개로 늘릴 계획입니다.

80개 이상의 방송국이 북미에 지사를 두고 있으며, 주로 캘리포니아에 위치하고 있고, 캐나다와 미국 북동부 지역에도 몇몇 지사가 있습니다.

2030년까지 전 세계에 5,000개 이상의 수소 충전소가 설치될 것으로 예상됨에 따라, 각국 정부는 수소 충전소 확충을 촉진하기 위한 정책을 마련하고 있습니다.

수소 연료가 휘발유보다 나은 이유는 무엇일까요?

석유로 만든 기존 연료와 비교했을 때, 수소 연료는 여러 가지 장점을 가지고 있습니다.

대기 오염 제로: 수소 연료 전지는 유해한 배기가스 배출을 막아 대기 오염과 지구 온난화를 유발하지 않으며, 부산물로 수증기만 생성합니다.

녹색 에너지 수요: 햇빛이나 풍력과 같은 자연 자원을 이용하여 수소를 생산함으로써 청정 에너지 순환을 구축할 수 있습니다.

에너지 안보: 다양한 원료를 이용한 국내 수소 생산은 해외 석유 의존도를 줄여줍니다.

더 높은 효율성: 휘발유를 태우는 엔진으로 구동되는 차량과 비교했을 때, 연료 전지 차량은 효율성이 대략 2~3배 더 높습니다.

조용한 운행: 수소 자동차는 효율적으로 작동하기 때문에 도시의 소음 공해를 줄여줍니다.

수소는 친환경적인 이점 덕분에 더욱 깨끗한 운송 수단으로의 전환 과정에서 연료를 대체할 매력적인 선택지이지만, 제조 및 운송 과정에서 여전히 문제가 발생합니다.

수소 충전소를 건설하는 데 얼마나 걸립니까?

수소 충전소 건설 일정은 충전소 규모, 운영 위치, 허가 규정, 수소 공급 여부 또는 현장 생산 여부 등 여러 요인에 크게 좌우됩니다.

조립식 부품으로 구성되고 설계가 간소화된, 수가 적은 역의 경우 일반적인 공사 기간은 6개월에서 12개월 사이입니다.

현장 제조 시설을 갖춘 규모가 크고 복잡한 발전소의 경우, 건설에 12개월에서 24개월이 소요됩니다.

다음은 건축 기간에 영향을 미치는 중요한 요소들입니다: 부지 선정 및 계획 수립

필수 승인 및 허가

장비 찾기 및 제공

구축 및 설치

설치 및 안전성 평가

모듈형 발전소 설계 기술의 발전으로 설계 기간이 단축됨에 따라 수소 발전소 구축이 더욱 효율적으로 이루어지고 있습니다.

수소 1kg에서 전기를 얼마나 생산할 수 있을까요?

연료 전지 시스템의 성능은 수소 1kg을 사용하여 생성할 수 있는 전력량에 따라 달라집니다. 일상적인 응용 분야에서는 다음과 같습니다.

수소 1kg은 일반적인 연료전지 차량에 약 60~70마일(약 96~113km)의 동력을 공급할 수 있습니다.

수소 1kg은 약 33.6kWh의 에너지를 가지고 있습니다.

수소 1kg은 연료전지의 신뢰성(일반적으로 40~60%)을 고려했을 때 사용 가능한 약 15~20kWh의 전기를 생산할 수 있습니다.

이를 이해하기 쉽게 설명하자면, 일반적인 미국 가정은 하루에 약 30kWh의 전기를 사용합니다. 따라서 수소 2kg을 에너지로 성공적으로 변환하면 가정에서 하루 동안 전력을 공급할 수 있다는 의미입니다.

에너지 변환 효율:

수소 연료 전지로 구동되는 차량은 일반적으로 "연료 생산부터 차량 운행까지" 효율이 25~35% 정도인 반면, 배터리 전기차는 일반적으로 70~90%의 효율을 보입니다. 이러한 차이의 주요 원인은 수소 생산, 감압, 운송 및 연료 전지 변환 과정에서 발생하는 에너지 손실입니다.