每当集中运输或储存气态氢时，可以肯定的是，这只能通过压缩气体来实现。

为实现雄心勃勃的二氧化碳减排目标，正在进行的能源转型的一个方面是使用电解槽在电力到天然气过程中产生的绿色氢气，用于运输、工业过程和作为储能介质

利用现有基础设施

目前，此类电力转天然气项目的例子是德国每年5000吨的年度招标，或荷兰海岸的NortH2等2至10吉瓦风电场的大型项目，或丹麦领导的北海风力发电中心项目。

其想法是主要使用现有的天然气管道网络来运输氢气，最初将其混合到气体中，然后在后续步骤中将现有的天然气管线转换为纯氢气使用。大多数大型天然气管道的直径DN为800至1200毫米，PN高达100巴，大多在70-85巴左右运行。较小的区域天然气管道大多在20-30巴的压力下运行

每年5000吨氢气需要约150兆瓦的陆上风电场容量或70兆瓦的海上风电场容量。海上解决方案需要1400 kg/h或15000 Nm3/h左右的小时峰值生产能力

对于像NortH2这样到2030年拥有3-4GW风电、到2040年拥有10GW风电的项目，我们谈论的是2030年每年24万至32万吨，2040年每年80万吨。这意味着2030年的峰值氢气产量约为73000 kg/h或800000 Nm3/h，2040年为183000 kg/h或2000000 Nm3/h

聚合物电解质膜（PEM）

所需的电解槽可以安装在海上和海上。由于所需压缩机的尺寸在很大程度上取决于入口压力，电解槽的布局起着重要作用。目前使用的主要类型是碱性电解槽和聚合物电解质膜电解槽（PEM）。它们都以大气出口压力和加压系统的形式存在。在出口压力约为20-30bar时，我们可以找到电解槽和连接的压缩机系统的效率和成本的最佳点。对于所有这些需要纯净无污染气体的应用，NEUMAN&ESSER可以从其在压力超过250巴的干式运行氢气压缩机方面的长期经验中获益。对于远超过1000巴的更高压力，NEA|HOFER液压驱动的往复式或隔膜式压缩机是合适的

 

用NEUMAN&ESSER压缩氢气

对于每年5000吨氢气、入口压力为25巴的情况，我们建议使用两台容量为2 x 50%的较小的NEUMAN&ESSER两级压缩机。这确保了低投资，同时仍然确保了高可用性。将8000 Nm3/h的氢气从25巴压缩到85巴的每台压缩机的驱动功率仅为400千瓦左右。这意味着8000 Nm3氢气（以较低的热值计算）中只有1.7%的能量用于压缩，以将氢气填充到压力为85巴的管道中。这种压缩机系统可以安装在占地面积约为7 x 4米的钢基架上

 

为了在与上述相同的压力条件下将2030年NortH2的氢气峰值产量送入氢气电网，需要三台13兆瓦驱动功率的大型压缩机。到2040年，将需要八台这样的机器。这意味着储存在氢气中的能量中只有1.6%用于将其压缩到管道系统中。每个压缩机系统的占地面积约为20 x 25米。

氢气管道的能量输送能力是巨大的。在85巴的压力下，以15米/秒的中等气体速度运行的DN 1000管道可以输送360万Nm3/h。再加上氢气的低热值（2.995 kWh/Nm3），我们可以用一条管道输送超过10吉瓦的电力。这意味着，仅仅六条管道就足以输送德国目前的电力生产。与天然气管道运输相比，氢气的压降仅为十分之一左右，允许更高的气体速度，同时仍然显著节省运输压缩机站的费用