體積能量密度達(dá)到·L-1,,是氣氫15MPa運(yùn)輸壓力下的。因此將氫氣深冷至21K液化后,,再利用槽罐車或者管道運(yùn)輸可提高運(yùn)輸效率,。槽罐車的容量大約為65m3,每次可凈運(yùn)輸約4000kg氫氣,,國外加氫站采用槽車液氫運(yùn)輸?shù)姆绞揭远嘤跉鈶B(tài)氫氣的運(yùn)輸方式,。液氫管道都采用真空夾套絕熱,由內(nèi)外兩個(gè)等截面同心套管組成,,兩個(gè)套管之間抽成高度的真空,。除了槽罐車和管道,液氫還可以利用鐵路和輪船進(jìn)行長距離或跨洲際輸送,。深冷鐵路槽車長距離運(yùn)輸液氫是一種既能滿足較大輸氫量又是比較快速,、經(jīng)濟(jì)的運(yùn)氫方法。這種鐵路槽車常用水平放置的圓筒形杜瓦槽罐,,其儲(chǔ)存液氫的容量可達(dá)到100m3,,特殊大容量的鐵路槽車甚至可以運(yùn)輸120~200m3的液氫。目前*有非常少量的氫氣采用鐵路運(yùn)輸。表1定性地比較了上述幾種方式的適用場合,、運(yùn)輸量,、技術(shù)成熟程度、應(yīng)用情況及其優(yōu)缺點(diǎn),。盡管氫氣運(yùn)輸方式眾多,,但從發(fā)展趨勢(shì)來看,在今后相當(dāng)長一段時(shí)期內(nèi)加氫站氫氣主要通過長管拖車,、槽車和氣氫管道進(jìn)行運(yùn)輸,。因此,本文對(duì)這三種運(yùn)輸方式進(jìn)行了更為深入的研究,。2氫氣運(yùn)輸成本分析氫氣的運(yùn)輸成本足選擇氫氣運(yùn)輸方式的重要指標(biāo),。為了計(jì)算氫氣的運(yùn)輸成本,本研究小組基于Excel開發(fā)了氫氣運(yùn)輸成本模型,。 制氫環(huán)節(jié)主要包括電解水制氫,、煤制氫、天然氣制氫,、生物質(zhì)制氫,、光解制氫、熱化學(xué)制氫,、工業(yè)副產(chǎn)氫等方式,。新疆氫氣運(yùn)輸車規(guī)格
在氫能產(chǎn)業(yè)鏈中,燃料電池的催化劑,、質(zhì)子交換膜等關(guān)鍵材料與零部件也還需要加強(qiáng)研發(fā),以提高產(chǎn)品質(zhì)量和降低成本,。此外,,我國加氫站也還面臨著建設(shè)緩慢且多數(shù)虧損的狀況。加氫站建設(shè)場地,、建設(shè)成本,、運(yùn)營成本、安全性等問題一直得不到有效解決,,還需要進(jìn)一步探索解決,。氫能與燃料電池長期的發(fā)展面臨著高昂的加氫基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)成本及氫能生產(chǎn)、運(yùn)輸,、存儲(chǔ)等使用環(huán)節(jié)產(chǎn)生的安全問題和成本問題,。日本燃料電池汽車**在采訪時(shí)就表示阻礙燃料電池汽車發(fā)展的并非價(jià)格及成本問題,而是加氫基礎(chǔ)設(shè)施的問題,,制造一臺(tái)燃料電池汽車并不困難,,難的是如何建造和布局燃料電池加氫網(wǎng)絡(luò)。廣西氫氣運(yùn)輸與存儲(chǔ)氫能是理想的清潔二次能源,,用可再生能源制氫,,用儲(chǔ)氫材料儲(chǔ)氫.,。
隨著燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,其上游氫能產(chǎn)業(yè)也得到了迅速的發(fā)展,,但氫能產(chǎn)業(yè)目前還面臨著生產(chǎn),、運(yùn)輸和供氫基礎(chǔ)設(shè)施缺乏等問題,其中氫氣的運(yùn)輸在整個(gè)氫能供應(yīng)鏈的經(jīng)濟(jì),、能耗性能中占有很大比重,。加氫站按制氫地點(diǎn)可分為外供氫加氫站和站內(nèi)制氫加氫站,而對(duì)于外供氫加氫站,,氫氣的運(yùn)輸是重要的一環(huán),,目前主要有高壓氣體運(yùn)輸、液態(tài)氫氣運(yùn)輸和管道運(yùn)輸?shù)确绞?。高壓氫氣運(yùn)輸以長管拖車為主:高壓氫氣運(yùn)輸分為集裝格和長管拖車兩類,,其中,集裝格由多個(gè)40L的,、壓力為15Mpa的高壓儲(chǔ)氫鋼瓶組成,,運(yùn)輸較為靈活,適用于需求量小的加氫站,;長管拖車結(jié)構(gòu)為車頭部分和拖車部分,,前者提供動(dòng)力,后者主要提供存儲(chǔ)空間,,由9個(gè)壓力為20Mpa,、長約10m的高壓儲(chǔ)氫鋼瓶組成,可充裝約3500Nm3氫氣,,且拖車在到達(dá)加氫站后車頭和拖車可分離,,運(yùn)輸技術(shù)成熟、規(guī)范較完善,,國內(nèi)的加氫站目前多采用此類方式運(yùn)輸,。
隨著燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,其上游氫能產(chǎn)業(yè)也得到了迅速的發(fā)展,,但氫能產(chǎn)業(yè)目前還面臨著生產(chǎn),、運(yùn)輸和供氫基礎(chǔ)設(shè)施缺乏等問題,其中氫氣的運(yùn)輸在整個(gè)氫能供應(yīng)鏈的經(jīng)濟(jì),、能耗性能中占有很大比重,。本文主要討論氫氣運(yùn)輸?shù)膸追N方式及安全性,分析影響運(yùn)氫方式的選擇因素和未來發(fā)展趨勢(shì),。高壓氫氣運(yùn)輸分為集裝格和長管拖車兩類,,其中,集裝格由多個(gè)40L的、壓力為15Mpa的高壓儲(chǔ)氫鋼瓶組成,,運(yùn)輸較為靈活,,適用于需求量小的加氫站;液氫的體積能量密度為·L-1,,是15Mpa壓力下氫氣的,。液氫槽罐車運(yùn)輸是將氫氣深度冷凍至21K液化,再裝入隔溫的槽罐車中運(yùn)輸,,目前商用的槽罐車容量約為65m3,,可容納4000kg氫氣。國外加氫站使用該類運(yùn)輸略多于高壓氣態(tài)長管拖車運(yùn)輸,。管道運(yùn)輸分為氣態(tài)管道運(yùn)輸和液態(tài)管道運(yùn)輸兩類,。氣態(tài)管道直徑約~、壓力范圍為1~3Mpa,,每小時(shí)流量約310~8900kg氫氣,,目前該類管道總長度已超過16000km,主要分布在美國,、加拿大和歐洲等地,,其投資成本較天然氣管道高50~80%,其中大部分的成本用于搜尋合適的地質(zhì)環(huán)境來布局管道線路;液態(tài)管道采用真空夾套絕熱技術(shù),,由內(nèi)層和外層兩個(gè)等截面同心套管構(gòu)成,,且兩個(gè)管套中間抽成真空狀態(tài),防止內(nèi)管內(nèi)液氫的溫度擴(kuò)散,。常溫常壓下,,氫氣是一種極易燃燒,無色透明,、無臭無味且難溶于水的氣體,。
氫氣鋼瓶:搬運(yùn)氣瓶(組)必須輕拿輕放,避免碰撞產(chǎn)生火花,;氫氣瓶(組)必須垂直放置在平整的地面上,遠(yuǎn)離熱源,;氣瓶(組)放置平穩(wěn)后,,接好用氣軟管,緩慢打開瓶閥,,然后立馬關(guān)上,,用可燃?xì)怏w檢測(cè)儀或肥皂水對(duì)匯流排、閥門進(jìn)行檢查,,確保無漏氣后,,緩慢打開全部瓶閥;若發(fā)現(xiàn)有瓶閥、閥蓋,、閥桿輕微泄漏,,則需關(guān)閉瓶閥和連接用氣系統(tǒng)的閥門,放空匯流排內(nèi)的余氣,,用防爆工具對(duì)漏點(diǎn)進(jìn)行緊固,,處理不了的可視實(shí)際情況減用或停用;當(dāng)發(fā)現(xiàn)鋼瓶漏氣時(shí),,首先打開門窗,,進(jìn)行通風(fēng)換氣,要嚴(yán)禁一切明火,,不要開關(guān)電器,,同時(shí)查找漏氣原因,針對(duì)不同情況予以處理,。.氫氣管束車:氫氣管束集裝箱掛車進(jìn)站??糠€(wěn)定后,必須熄火,,拖頭與掛車分離后,,駛離氣站操作區(qū)域,輪胎墊好三角木,,才能進(jìn)入下一步工作,;接好卸氣軟管,用氮?dú)饣蛏倭繗錃庵脫Q卸氣軟管,;緩慢打開管束式集裝箱所有瓶閥,,緩慢開啟卸氣主閥,在高壓氫氣減壓閥前要進(jìn)行仔細(xì)查漏,,確保無漏后才能往下一道工序送氣,,讓純凈氫氣置換匯流排管道,確保置換完成后,,切換至滿車使用,,此時(shí)應(yīng)再次對(duì)所有供氣管道設(shè)備進(jìn)行查漏,確保無漏后才能供氣使用,;關(guān)閉原低壓車的供氣閥門,,此時(shí)應(yīng)觀察幾分鐘,確保切換的氣源正常供給后,。 大規(guī)模使用氫氣,,需要運(yùn)輸和配送基礎(chǔ)設(shè)施,將氫氣生產(chǎn)場地與用戶連接起來,。遼寧平川氫氣運(yùn)輸
儲(chǔ)氫可分為壓氣態(tài)儲(chǔ)氫,、溫液態(tài)儲(chǔ)氫,、有機(jī)液態(tài)儲(chǔ)氫、固態(tài)儲(chǔ)氫,。新疆氫氣運(yùn)輸車規(guī)格
當(dāng)加氫站數(shù)量少時(shí),,運(yùn)輸成本可高達(dá)·kg-1。隨著加氫站數(shù)量的增加和加氫站規(guī)模的增大,,成本逐漸降低,。但是在加氫站數(shù)量較少時(shí),成本在下降過程中出現(xiàn)波動(dòng),,這與長管拖車?yán)眯视嘘P(guān),,例如當(dāng)加氫站規(guī)模750kg·d-1時(shí),長管拖車處于高負(fù)荷工作狀態(tài),,但當(dāng)規(guī)模增加到900kg·d-1時(shí),,由于需要增加管束,降低長管拖車總體負(fù)荷強(qiáng)度,,利用率降低,,所以運(yùn)輸成本上升。當(dāng)加氫站網(wǎng)絡(luò)的數(shù)量達(dá)到8個(gè)后,,運(yùn)輸成本逐漸穩(wěn)定在·kg-1,。圖2是液氫的運(yùn)輸成本??煽吹?,隨著加氫站數(shù)量和規(guī)模的增加,液氫的運(yùn)輸成本快速降低,。液氫槽車運(yùn)輸氫氣的比較低成本為·kg-1,,將近為長管拖車的1/6。圖3是氫氣通過管道運(yùn)輸?shù)倪\(yùn)輸成本,,管道的運(yùn)輸距離也為50km,。可看到,,氫氣的運(yùn)輸成本隨每個(gè)加氫站規(guī)模的增加而迅速減少,,但是三條曲線基本重疊,說明加氫站數(shù)量的增加并不減少氫氣運(yùn)輸成本,,其原因是增加加氫站需要另外鋪設(shè)氫氣管道,。 新疆氫氣運(yùn)輸車規(guī)格