Yn oes datblygiad technolegol cyflym, mae'r sector amaethyddol hefyd yn cofleidio arloesedd, ac mae amryw fathau newydd o beiriannau amaethyddol yn dod i'r amlwg yn gyson. Ar 16 Mehefin, 2022, denodd cynhadledd i'r wasg a gynhaliwyd yn Luoyang lawer o sylw. Lansiodd y Ganolfan Arloesi Offer Peiriannau Amaethyddol Genedlaethol, mewn cydweithrediad â Sylfaen Ymchwil a Datblygu Diwydiant Gweithgynhyrchu Uwch Luoyang Sefydliad Ymchwil Offer Diwedd Uchel Tianjin Prifysgol Tsinghua, drydan trydan di-griw 5G cyntaf China. Ar safle'r digwyddiad, daeth y tractor hwn, gyda'i ymddangosiad unigryw a'i ffurfweddiad technegol uwch, yn ganolbwynt i'r lleoliad cyfan. Rhoddodd yr antena GPS siâp madarch, goleuadau signal anadlu tebyg i siarc, gragen ddur gwrthstaen guddiedig, radar tonnau milimedr, a llwyfan cwmwl data mawr, ymhlith cyfluniadau eraill, ymdeimlad cryf o dechnoleg iddo. Yn ystod yr arddangosiad, gallai gwblhau gweithrediadau amrywiol yn awtomatig yn ôl y rhaglen ragosodedig heb yrru dynol, symud yn hyblyg o amgylch y safle, a gallai osgoi rhwystrau ar unwaith wrth ddod ar eu traws, gan ddangos swyn deallusrwydd ac awtomeiddio yn llawn.
Fodd bynnag, mae'r cyflawniad arloesol hwn wedi derbyn canmoliaeth a disgwyliadau, ond mae hefyd wedi tynnu rhai lleisiau amheugar. Mae rhai pobl yn amau dilysrwydd a dichonoldeb peiriannau amaethyddol tanwydd hydrogen. Yn eu barn nhw, mae technoleg tanwydd hydrogen wedi'i chymhwyso'n bennaf yn y sector modurol yn y gorffennol, ac mae wedi wynebu nifer o heriau yn ystod ei ddatblygiad. Nawr, mae'n cael ei gymhwyso'n sydyn i beiriannau amaethyddol, sy'n wirioneddol anghredadwy. Maent yn amau ai "gimic technolegol" yn unig yw hwn heb unrhyw werth ymarferol o gwbl. Mae rhai eraill, o safbwynt cost, yn credu bod costau cynhyrchu, storio a chludiant tanwydd hydrogen yn uchel. Mae peiriannau amaethyddol yn offeryn ar gyfer cynhyrchu amaethyddol, ac mae defnyddwyr yn sensitif i gostau ar y cyfan. Felly, mae'n anodd hyrwyddo peiriannau amaethyddol tanwydd hydrogen mor ddrud yn y farchnad, ac felly maent yn cwestiynu ei ragolygon masnachol.
Cynnydd yn natblygiad peiriannau amaethyddol sy'n cael eu pweru gan danwydd hydrogen ledled y byd
Mewn ymateb i'r amheuon, gadewch i ni edrych ar ymchwil a datblygu peiriannau amaethyddol sy'n cael eu pweru gan danwydd hydrogen ledled y byd. Bydd y ffeithiau'n dangos yn glir nad yw peiriannau amaethyddol hydrogen sy'n cael eu pweru gan danwydd yn gysyniad ffug, ond yn hytrach yn arloesi go iawn.
China: 5G yn grymuso tractorau tanwydd hydrogen
Mae'r tractor trydan di-griw wedi'i bweru gan danwydd hydrogen 5G a ddatblygwyd gan y Ganolfan Arloesi Offer Peiriannau Amaethyddol Genedlaethol, fel y soniwyd yn gynharach, yn enghraifft bwerus. Mae'r tractor hwn yn seiliedig ar rwydwaith 5G China Mobile ac mae'n galluogi rheoli o bell. Yn ystod yr arddangosiad gwirioneddol, defnyddiodd y gweithredwr gyfarwyddiadau o bell i gael y tractor i gyflawni cyfres o gamau fel symud ymlaen, yn ôl, troi a hau. Roedd y broses gyfan yn llyfn ac yn sefydlog, gan ddangos yn llawn fanteision technoleg 5G o ran hwyrni isel a lled band uchel. Mae'n darparu gwarant cyfathrebu gadarn ar gyfer gweithrediad deallus peiriannau amaethyddol. Gall y system rheoli cerbydau deallus a osodir y tu mewn i'r tractor wneud y gorau o'r modd cyflenwi pŵer yn awtomatig yn ôl y newidiadau yn y llwyth yn ystod y llawdriniaeth. Pan fydd y llwyth yn ysgafn, mae'r celloedd tanwydd yn cyflenwi pŵer yn annibynnol, gan gyflawni effeithlonrwydd uchel a chadwraeth ynni; Pan fydd y llwyth yn drwm, mae'r gell danwydd a batri lithiwm yn cyflenwi pŵer mewn cyfuniad, gan sicrhau digon o bŵer a bywyd batri hir. Dim ond 3 munud y mae ail -lenwi hydrogen yn ei gymryd, gan wella effeithlonrwydd y llawdriniaeth yn sylweddol.
Awstria: Ymarfer arloesol o gynhyrchu hydrogen ar y safle
Mae'r tractor cysyniad Steyr® wedi'i bweru gan gelloedd tanwydd hydrogen a lansiwyd gan Awstria hefyd yn drawiadol iawn. Ariannwyd y prosiect hwn gan Asiantaeth Hyrwyddo Ymchwil Awstria (FFG) ac fe'i datblygwyd trwy addasu'r tractor CVT arbenigol STEYR4140 safonol. Yr hyn sy'n ei osod ar wahân yw ei fod wedi'i gyfarparu â'r bioH2Module, sy'n cynhyrchu hydrogen o ddeunyddiau crai biolegol.
Gyda'r dechnoleg hon, dim ond 15 - 16 cilogram o fiomas sych sydd eu hangen i gynhyrchu hydrogen sy'n cyfateb i 3.5 litr o ddisel. Mae hyn yn galluogi cynhyrchu hydrogen ar y safle, gan leihau'r gost a'r risgiau sy'n gysylltiedig â chludiant hydrogen yn sylweddol. Mae'r uned bŵer yn allyrru anwedd dŵr yn unig, gan gyflawni llygredd sero yn wirioneddol. O ran perfformiad pŵer, mae ganddo fatri foltedd uchel 14kWh a system bŵer 400V, gyda phŵer allbwn o 95kW, sy'n debyg i bŵer disel, ac sy'n gallu cwrdd yn hawdd â gofynion heriol amrywiol gwaith amaethyddol. Mae hyn yn cynrychioli cam arloesol mewn datblygu amaethyddol cynaliadwy.
Dadansoddiad o fanteision peiriannau amaethyddol tanwydd hydrogen
Un o fanteision mwyaf arwyddocaol peiriannau tanwydd hydrogen amaethyddol sero-llygredd yw ei nodweddion glân a chyfeillgar i'r amgylchedd. Yn ystod y broses hylosgi hydrogen, yr unig sgil-gynnyrch yw dŵr. Yn wahanol i beiriannau tanwydd traddodiadol, nid yw peiriannau tanwydd hydrogen yn allyrru llygryddion fel carbon monocsid, hydrocarbonau, ocsidau nitrogen, a deunydd gronynnol yn ystod y llawdriniaeth.
Cymerwch dractorau disel fel enghraifft. Wrth weithredu yn y caeau, maent yn cynhyrchu llawer iawn o nwy gwacáu pungent. Mae'r nwy gwacáu hwn nid yn unig yn llygru'r amgylchedd atmosfferig ond hefyd yn effeithio ar iechyd ffermwyr dros y tymor hir. Fodd bynnag, mae peiriannau tanwydd hydrogen yn datrys y broblem llygredd yn ei ffynhonnell, gan greu amgylchedd mwy gwyrdd ac iachach ar gyfer cynhyrchu amaethyddol. Yn y byd sydd ohoni sy'n pwysleisio fwyfwy diogelu'r amgylchedd a datblygu cynaliadwy, mae hyn o arwyddocâd mawr ar gyfer cynnal cydbwysedd yr ecosystem amaethyddol ac ansawdd y pridd a dŵr. Mae'n ddewis pŵer pwysig ar gyfer cyflawni amaethyddiaeth werdd.
Ffynhonnell bwerus a pharhaol o gymhelliant
O ran dwysedd ynni, mae gan hydrogen fantais sylweddol. Mae ei ddwysedd ynni mor uchel â 122 kJ/g, sydd oddeutu tair gwaith yn erbyn gasoline. Mae hyn yn golygu y gall yr un màs o danwydd hydrogen ryddhau mwy o egni, gan ddarparu pŵer mwy pwerus a pharhaol ar gyfer peiriannau amaethyddol. Mewn gweithrediadau amaethyddol gwirioneddol, megis aredig, hau a chynaeafu, yn aml mae angen i beiriannau amaethyddol fod ag allbwn pŵer sefydlog a chryf. Gall peiriannau amaethyddol tanwydd hydrogen, gyda'i effeithlonrwydd trosi ynni effeithlon, drin y tasgau gweithredu dwyster uchel hyn yn haws, lleihau gwastraff ynni, gostwng ynni yn is, a thrwy hynny wella effeithlonrwydd cynhyrchu amaethyddol, gan helpu ffermwyr i gwblhau mwy o weithgareddau amaethyddol mewn llai o amser a darparu cefnogaeth gref mewn cynnydd amaethyddol mewn cynhyrchu a incwm.
Bywyd batri hir ac amser ail -lenwi byr
Mae celloedd tanwydd hydrogen yn dangos perfformiad rhagorol o ran dygnwch, a gallant fodloni gofynion gweithredu amaethyddiaeth tymor hir a dwyster uchel. Mewn gweithrediadau amaethyddol ar raddfa fawr, mae angen i beiriannau amaethyddol weithio'n barhaus am sawl awr neu hyd yn oed ddiwrnod cyfan. Byddai ymyrraeth aml mewn gweithrediadau oherwydd ynni annigonol yn effeithio'n sylweddol ar y cynnydd cynhyrchu. Mae dygnwch hir peiriannau amaethyddol sy'n cael eu pweru gan danwydd hydrogen yn lleihau'r gost amser a achosir gan ailgyflenwi ynni i bob pwrpas, gan sicrhau parhad gweithrediadau. Ar yr un pryd, o'i gymharu â pheiriannau amaethyddol trydan y gellir eu hailwefru, mae gan y peiriannau amaethyddol sy'n cael eu pweru gan danwydd hydrogen amser byrrach ar gyfer ail-lenwi hydrogen. Yn gyffredinol, gall peiriannau amaethyddol hydrogen sy'n cael eu pweru gan danwydd gwblhau ail-lenwi â thanwydd hydrogen mewn ychydig funudau yn unig, yn union fel ail-lenwi â pheiriannau amaethyddol traddodiadol sy'n cael eu pweru gan danwydd, gan alluogi adfer galluoedd gweithredol yn gyflym a gwella effeithlonrwydd defnyddio peiriannau amaethyddol. Mae hyn yn caniatáu i beiriannau amaethyddol weithredu'n fwy effeithlon yn y meysydd a'r meysydd, gan gyflawni ei rôl yn llawn mewn cynhyrchu amaethyddol.
Heriau sy'n wynebu peiriannau amaethyddol tanwydd hydrogen
Er bod gan beiriannau amaethyddol sy'n cael eu pweru gan danwydd hydrogen lawer o fanteision ac wedi gwneud cynnydd penodol mewn ymchwil a datblygu, mae'n ddiymwad ei fod yn dal i wynebu cyfres o heriau difrifol yn ystod ei broses ddatblygu. Mae'r heriau hyn wedi cyfyngu ei hyrwyddo a'i gymhwyso ar raddfa fawr.
O safbwynt technegol, nid yw technolegau allweddol fel cynhyrchu hydrogen, storio a chludo, yn ogystal â chydrannau craidd, wedi'u dofi'n llawn eto. Mae bwlch sylweddol o'i gymharu â lefelau datblygedig y byd, ac mae problem "tagu". Gan gymryd silindrau storio hydrogen fel enghraifft, mae'r silindrau storio hydrogen math IV, a ddefnyddir yn helaeth yn y farchnad ryngwladol, wedi bod yn hollol absennol yn y farchnad ddomestig ers amser maith. Mae'r silindr math IV yn leinin fewnol plastig gyda ffibr carbon wedi'i lapio'n llawn, sef yr ysgafnaf o ran pwysau ac yn addas i'w ddefnyddio gan gerbydau, a dyma'r llwybr technoleg prif ffrwd mewn gwledydd tramor. Fodd bynnag, er bod ymchwil a chymhwyso domestig ar silindrau nwy naturiol cywasgedig math IV wedi'u cynnal, oherwydd y technolegau dylunio, gweithgynhyrchu a phrofi anaeddfed ar yr adeg honno, roedd gan y cynhyrchion ddiffygion a arweiniodd at ddamweiniau diogelwch, ac maent yn dal i gael eu gwahardd rhag cael eu defnyddio hyd heddiw.
Mae hyn wedi achosi i China lusgo y tu ôl i eraill ym maes technoleg storio hydrogen wedi'i osod ar gerbydau, gan gyfyngu ar ddatblygiad peiriannau amaethyddol tanwydd hydrogen. Ar yr un pryd, nid yw safonau'r system adeiladu ar gyfer gorsafoedd ail -lenwi hydrogen yn gyflawn. O ddewis safle, dylunio i adeiladu a gweithredu, nid oes safonau unedig a chynhwysfawr i bob dolen. Mae hyn nid yn unig yn arwain at gostau adeiladu uwch a chyfnodau adeiladu estynedig, ond mae hefyd yn gwneud mentrau'n llai brwd dros fuddsoddi mewn adeiladu gorsafoedd ail -lenwi hydrogen. Er bod nifer y gorsafoedd ail-lenwi hydrogen yn Tsieina wedi bod yn cynyddu flwyddyn ar ôl blwyddyn, ni all ateb y galw am hyrwyddo peiriannau amaethyddol tanwydd hydrogen ar raddfa fawr o hyd. Mewn rhai ardaloedd gwledig anghysbell, mae gorsafoedd ail -lenwi hydrogen hyd yn oed yn brin, sy'n cyfyngu'n fawr ar gwmpas y defnydd o beiriannau amaethyddol tanwydd hydrogen.
Panticament Cost: Costau uchel ar gyfer cynhyrchu a storio hydrogen
Mae cost yn ffactor cyfyngol mawr ar gyfer datblygu peiriannau amaethyddol tanwydd hydrogen. Yn y broses gynhyrchu hydrogen, y dull mwyaf cyffredin yn Tsieina yw cynhyrchu hydrogen glo. Fodd bynnag, mae cost cynhyrchu hydrogen ar sail glo yn uchel ac mae'r ymyl elw yn gyfyngedig. Mae angen proses nwyeiddio glo ychwanegol ar gynhyrchu hydrogen glo ac mae'n cynhyrchu llawer iawn o nwyon niweidiol fel carbon deuocsid, sydd nid yn unig yn gwaethygu llygredd amgylcheddol ond sydd hefyd yn cynyddu cost dal a storio carbon. Yn ôl ymchwil berthnasol, mae cost cynhyrchu hydrogen glo yn llawer uwch na chost rhai dulliau cynhyrchu hydrogen delfrydol eraill, megis electrolysis dŵr gan ddefnyddio ynni adnewyddadwy (pan fydd cost ynni adnewyddadwy yn isel). Hyd yn oed o'i gymharu â chynhyrchu hydrogen naturiol sy'n seiliedig ar nwy, mae cynhyrchu hydrogen ar sail glo dan anfantais oherwydd y broses nwyeiddio glo ychwanegol, ac mae hyn yn gwneud i fentrau ddiffyg y cymhelliant i gynhyrchu hydrogen. O ran storio a defnyddio hydrogen, mae'r gost hefyd yn uchel iawn.
Mae angen offer a thechnolegau arbennig ar storio hydrogen. Ar gyfer storio hydrogen mewn cyflwr nwyol o dan bwysedd uchel, mae angen tanciau storio hydrogen sy'n gwrthsefyll pwysau; Ar gyfer storio hydrogen hylif, mae angen cynwysyddion storio wedi'u hinswleiddio cryogenig. Mae costau ymchwil, cynhyrchu a chynnal a chadw'r dyfeisiau hyn i gyd yn uchel iawn. Gan gymryd cludo hydrogen gan ôl-gerbydau piblinell hir pwysedd uchel fel enghraifft, dyma ar hyn o bryd yw'r dull prif ffrwd o gludo hydrogen yn Tsieina. Fodd bynnag, mae ganddo anfantais effeithlonrwydd cludo isel a chostau cludo uchel. Yn ogystal, mae cost adeiladu gorsafoedd ail -lenwi hydrogen yn uchel, ac nid yw'r gost weithredol yn isel chwaith. Mae'r ffactorau hyn gyda'i gilydd wedi gwneud cost defnydd peiriannau amaethyddol danwydd hydrogen yn llawer uwch na chost peiriannau amaethyddol traddodiadol sy'n cael eu pweru gan danwydd. Heb os, mae hwn yn rhwystr enfawr ar gyfer cynhyrchu amaethyddol sy'n sensitif i gost, ac mae wedi cyfyngu'n ddifrifol ar hyrwyddo peiriannau amaethyddol danwydd hydrogen yn y farchnad.
Rhwystrau Hyrwyddo: Ymwybyddiaeth annigonol ymhlith ffermwyr a chyllid annigonol
Ar y lefel hyrwyddo, mae derbyn ac ymwybyddiaeth ffermwyr o beiriannau amaethyddol newydd yn gymharol isel, sy'n her fawr ar gyfer hyrwyddo peiriannau amaethyddol tanwydd hydrogen. Mae llawer o ffermwyr wedi bod yn defnyddio peiriannau amaethyddol traddodiadol ers amser maith ac mae ganddynt agwedd gwrthsefyll tuag at beiriannau amaethyddol tanwydd hydrogen newydd, yn enwedig amharod i ddewis peiriannau amaethol tanwydd hydrogen deallus mawr ac uwch. Mae ganddynt amheuon ynghylch perfformiad, dibynadwyedd a chynnal a chadw peiriannau amaethyddol tanwydd hydrogen, ac maent yn poeni y bydd yr offer newydd yn cynyddu anhawster a chost defnyddio. Ar yr un pryd, mae buddsoddiad ariannol y llywodraeth mewn hyrwyddo a rheoli mecaneiddio amaethyddol yn gyfyngedig.
Mae angen llawer iawn o arian ar gyfer hyrwyddo mecaneiddio amaethyddol ar gyfer caffael offer, hyfforddiant technegol, arddangos a hyrwyddo, ac ati. Fodd bynnag, oherwydd ffactorau fel sylw annigonol gan rai llywodraethau lleol a lefelau economaidd lleol isel, mae'r cronfeydd buddsoddi yn annigonol, ac mae problemau fel cynllunio annirnadwy a rheoli'r arian yn annirnadwy. Mae hyn yn arwain at ddiffyg cefnogaeth ariannol ddigonol i hyrwyddo peiriannau amaethyddol tanwydd hydrogen, gan ei gwneud yn amhosibl cynnal ceisiadau arddangos ar raddfa fawr a gweithgareddau cyhoeddusrwydd a hyfforddiant, gan arwain at hyrwyddo offer a thechnolegau newydd yn annigonol. Yn ogystal, nid yw'r mecanweithiau hyrwyddo a rheoli yn berffaith, gyda manylebau annigonol ar gyfer nodau gwaith, cynnwys, gweithdrefnau a phrosesau, gan achosi i'r gwaith hyrwyddo a rheoli peiriannau amaethyddol syrthio i anhrefn yn hawdd, gan effeithio ar gynnydd mecaneiddio amaethyddol. Mae gan y tîm proffesiynol cyffredinol lefel isel o arbenigedd, gyda phroblemau fel lefel ddamcaniaethol isel, meistrolaeth sgiliau annigonol, a gwybodaeth am y diwydiant ar ei hôl hi. Nid ydynt hefyd yn gallu darparu arweiniad a gwasanaethau technegol proffesiynol i ffermwyr, gan rwystro ymhellach hyrwyddo peiriannau amaethyddol tanwydd hydrogen.
Rhagolygon y dyfodol o beiriannau amaethyddol tanwydd hydrogen
Er bod peiriannau amaethyddol tanwydd hydrogen yn wynebu sawl her ar hyn o bryd, mae ei ragolygon datblygu tymor hir yn parhau i fod yn addawol iawn. Wrth i sylw byd -eang i ddiogelu'r amgylchedd a datblygu cynaliadwy barhau i gynyddu, mae peiriannau amaethyddol tanwydd hydrogen, fel datrysiad pŵer amaethyddol glân ac effeithlon, yn cyd -fynd â gofynion yr amseroedd a disgwylir iddo chwarae rhan bwysig yn y broses foderneiddio amaethyddol yn y dyfodol.
O ran datblygiadau technolegol, mae ymchwilwyr yn cynyddu eu buddsoddiad mewn ymchwil a datblygu yn barhaus, gan ymdrechu i oresgyn heriau technegol allweddol fel cynhyrchu hydrogen, storio a chymhwyso. Credir, wrth i'r technoleg aeddfedu ac arloesiadau ddigwydd, y bydd cynhyrchu hydrogen yn ddomestig yn cyflymu, bydd tagfeydd technegol craidd yn cael eu torri, a bydd y system adeiladu gorsafoedd ail-lenwi â thanwydd hydrogen yn cael ei gwella'n raddol, gan ddarparu cefnogaeth dechnegol gadarn ar gyfer hyrwyddo ar raddfa fawr o beiriannau amaethyddol tanwydd hydrogen hydrogen.
Mae lleihau costau hefyd yn ffactor allweddol wrth ddatblygu peiriannau amaethyddol tanwydd hydrogen. Wrth i raddfa'r diwydiant ynni hydrogen barhau i ehangu, disgwylir i gostau cynhyrchu, storio a defnyddio hydrogen leihau'n raddol. Ar un llaw, bydd cynhyrchu diwydiannol ar raddfa fawr yn lleihau offer a chostau gweithredol; Ar y llaw arall, bydd cynnydd technolegol yn gwella effeithlonrwydd trosi ynni ac yn lleihau gwastraff ynni, gan ostwng costau ymhellach. Pan fydd cost peiriannau amaethyddol tanwydd hydrogen yn cael ei leihau i fod yn debyg i neu hyd yn oed yn is na chost peiriannau amaethyddol tanwydd traddodiadol, bydd cystadleurwydd ei farchnad yn cynyddu'n sylweddol, a bydd ei gymhwyso yn y maes amaethyddol yn fwy eang.
O ran hyrwyddo, wrth i'r ymdrechion cyhoeddusrwydd ac arddangos barhau i ddyfnhau, bydd ymwybyddiaeth a derbyn peiriannau amaethyddol tanwydd hydrogen yn cynyddu'n raddol. Bydd y llywodraeth hefyd yn cynyddu ei buddsoddiad ariannol wrth hyrwyddo mecaneiddio amaethyddol, gwella'r mecanweithiau hyrwyddo a rheoli, cryfhau adeiladu timau proffesiynol, a darparu gwarantau cryf ar gyfer hyrwyddo peiriannau amaethyddol tanwydd hydrogen. Trwy drefnu arddangosfeydd peiriannau amaethyddol, arddangosiadau ar y safle, hyfforddiant technegol a gweithgareddau eraill, gall ffermwyr brofi manteision peiriannau amaethyddol tanwydd hydrogen yn uniongyrchol, dileu eu amheuon, a thrwy hynny ysgogi eu brwdfrydedd dros brynu a defnyddio peiriannau amaeth tanwydd hydrogen.
Mae peiriannau amaethyddol sy'n cael eu pweru gan danwydd hydrogen yn gyfeiriad pwysig ar gyfer datblygu peiriannau amaethyddol. Er ei fod ar hyn o bryd yn wynebu rhai anawsterau, gyda hyrwyddo amrywiol ffactorau megis arloesi technolegol, lleihau costau, a chefnogaeth polisi, mae ei ddyfodol yn llawn gobaith. Bydd yn dod â dull gweithredu glanach, mwy effeithlon a doethach i gynhyrchu amaethyddol, gan helpu amaethyddiaeth i gyflawni datblygu cynaliadwy a dod yn rym pwysig wrth hyrwyddo moderneiddio amaethyddol, gan arwain amaethyddiaeth tuag at oes newydd o ddatblygiad gwyrdd a deallus.