Khám phá Tàu Hydrogen Đầu tiên của Ấn Độ

Dự án thử nghiệm tàu hydrogen đầu tiên của Ấn Độ, chạy trên đoạn Jind–Sonipat dài 90 km, đánh dấu bước tiến quan trọng trong việc chứng minh rằng hệ thống tàu điện fuel-cell có thể hoạt động ổn định ở các tuyến đường mà điện khí hóa gặp khó khăn về kỹ thuật hoặc không khả thi về mặt kinh tế.

Dự án tích hợp sản xuất hydrogen xanh tại chỗ, nén nhiều cấp, lưu trữ 3 tấn, trạm bơm công suất cao và hệ truyền động hybrid fuel-cell, cung cấp một mô hình hoàn chỉnh cho việc mở rộng quy mô.

1. Sản xuất Hydrogen Xanh tại chỗ

Dự án thử nghiệm sử dụng electrolyser PEM được lắp đặt tại Jind:

• Chất lượng hydrogen: tiêu chuẩn ISO 14687 cho fuel-cell

• Nguyên lý sản xuất: các module PEM linh hoạt, cung cấp nhiều chu kỳ tiếp nhiên liệu hàng ngày

• Lợi ích: Sản xuất tại chỗ loại bỏ nhu cầu vận chuyển bình chứa và đảm bảo độ tinh khiết kiểm soát cho hệ thống kéo fuel-cell

2. Nén, Lưu trữ theo tầng và Hệ thống An toàn

Trạm tiếp nhiên liệu hydrogen Jind đạt tiêu chuẩn rail-grade:

• Tổng dung tích lưu trữ: 3.000 kg (2.320 kg thấp áp, 680 kg đệm cao áp)

• Nén: Máy nén đa cấp, công suất phù hợp với lưu lượng tàu

• Kiến trúc: Hệ thống cascade LP → MP → HP → dispenser

• An toàn: Thiết kế tuân thủ PESO, cảm biến hydrogen, khóa liên động, tiếp địa, khoảng cách chống nổ

• Hệ thống chữa cháy: Phun nước và khí

3. Trạm Bơm Hydrogen Công Suất Cao cho Tàu

• Hai dispenser công suất cao với chế độ bơm nhanh cho bình lưu trữ trên tàu

• Logic handshake PLC giữa tàu và dispenser

• Giám sát SCADA theo thời gian thực với OPC-UA/Modbus để tương thích

4. Hệ Thống Kéo Hybrid Fuel-Cell + Pin

• Module fuel-cell: công suất 1.200 HP

• Bộ pin hybrid: Hấp thụ dao động, hỗ trợ tăng tốc, thu hồi năng lượng phanh

• Lưu trữ trên tàu: Bình cao áp loại III/IV

• Quản lý nhiệt: Thiết kế cho đường dốc và vận hành lâu dài

• Đầu ra: Chỉ có hơi nước và nhiệt; không CO₂ phát thải

Tại sao Hydrogen lý tưởng cho các tuyến khó điện khí hóa

Các tuyến như Kalka–Shimla, đường núi hẹp, đường hầm, rừng và nhánh xa gặp:

• Chi phí cao khi điện khí hóa do địa hình

• Vấn đề khoảng trống trong hầm và cầu

• Rủi ro gián đoạn trên các tuyến di sản

• Mức sử dụng thấp, khiến điện khí hóa toàn tuyến không kinh tế

Hydrogen giải quyết những hạn chế này:

• Tầm hoạt động dài, tương đương hoặc vượt diesel

• Tiếp nhiên liệu nhanh, tương tự diesel

• Ít thi công dân dụng, tránh dây điện, cổng trạm, hoặc thay đổi hầm

• Tính linh hoạt, trạm HRS có thể di chuyển đến khu vực xa xôi

• Lợi ích môi trường: không phát thải, tiếng ồn thấp, lý tưởng cho các tuyến du lịch

Đối với Kalka–Shimla, một trạm hydrogen tại đầu ga có thể vận hành nhiều chuyến tàu hàng ngày mà không ảnh hưởng đến cơ sở hạ tầng di sản. Tàu hydrogen là giải pháp thực tiễn để giảm phát thải trên những tuyến khó tiếp cận điện khí hóa hoặc không kinh tế.