随着燃料电池汽车产业的发展,其上游氢能产业也得到了迅速的发展,但氢能产业目前还面临着生产、运输和供氢基础设施缺乏等问题,其中氢气的运输在整个氢能供应链的经济、能耗性能中占有很大比重。本文主要讨论氢气运输的几种方式及安全性,分析影响运氢方式的选择因素和未来发展趋势。高压氢气运输分为集装格和长管拖车两类,其中,集装格由多个40L的、压力为15Mpa的高压储氢钢瓶组成,运输较为灵活,适用于需求量小的加氢站;液氢的体积能量密度为·L-1,是15Mpa压力下氢气的。液氢槽罐车运输是将氢气深度冷冻至21K液化,再装入隔温的槽罐车中运输,目前商用的槽罐车容量约为65m3,可容纳4000kg氢气。国外加氢站使用该类运输略多于高压气态长管拖车运输。管道运输分为气态管道运输和液态管道运输两类。气态管道直径约~、压力范围为1~3Mpa,每小时流量约310~8900kg氢气,目前该类管道总长度已超过16000km,主要分布在美国、加拿大和欧洲等地,其投资成本较天然气管道高50~80%,其中大部分的成本用于搜寻合适的地质环境来布局管道线路;液态管道采用真空夹套绝热技术,由内层和外层两个等截面同心套管构成,且两个管套中间抽成真空状态,防止内管内液氢的温度扩散。通过管道基础设施进行运输将是一个绕不开的关键环节,因长期大规模使用基础设备,会带来很高的成本优势等。海南氢气运输推荐厂家

氢气的输运包括工业钢瓶、集装格、长管拖车、气体管道、液态氢气、有机液体、储氢合金等方法。单个工业氢气钢瓶的容积为40L,压力为15MPa,储氢为0.5kg.集装格由9~20个氢气钢瓶组成,储氢3~10kg,主要是实验室的氢气输运。100kg以上的氢气输运方法主要是长管拖车、气体管道、液态氢气。在陆地上进行大量氢气输送时,气体管道输送很有效。一般的氢气集装格和长管拖车中都有连接钢瓶的气体管道,在陆地上能够铺设大规模、长距离而且高压的氢气管道进行氢气输送。管道运输是具有发展潜力的低成本运氢方式。低压管道适合大规模、长距离的运氢。由于氢气在低压状态(工作压力1~4MPa)下运输,因此相比高压钢瓶输氢能耗更低,但管道建设的初始投资较大。 福建压缩氢气运输大规模使用氢气,需要运输和配送基础设施,将氢气生产场地与用户连接起来。

体积能量密度达到·L-1,是气氢15MPa运输压力下的。因此将氢气深冷至21K液化后,再利用槽罐车或者管道运输可提高运输效率。槽罐车的容量大约为65m3,每次可净运输约4000kg氢气,国外加氢站采用槽车液氢运输的方式要略多于气态氢气的运输方式。液氢管道都采用真空夹套绝热,由内外两个等截面同心套管组成,两个套管之间抽成高度的真空。除了槽罐车和管道,液氢还可以利用铁路和轮船进行长距离或跨洲际输送。深冷铁路槽车长距离运输液氢是一种既能满足较大输氢量又是比较快速、经济的运氢方法。这种铁路槽车常用水平放置的圆筒形杜瓦槽罐,其储存液氢的容量可达到100m3,特殊大容量的铁路槽车甚至可以运输120~200m3的液氢。目前*有非常少量的氢气采用铁路运输。表1定性地比较了上述几种方式的适用场合、运输量、技术成熟程度、应用情况及其优缺点。尽管氢气运输方式众多,但从发展趋势来看,在今后相当长一段时期内加氢站氢气主要通过长管拖车、槽车和气氢管道进行运输。因此,本文对这三种运输方式进行了更为深入的研究。2氢气运输成本分析氢气的运输成本足选择氢气运输方式的重要指标。为了计算氢气的运输成本,本研究小组基于Excel开发了氢气运输成本模型。
国内氢气管道建设的参与方,既有国外的企业,又有国内的企业。氢气管道属于管道的一种,若未来氢气像石油、天然气一样作为能源进行管理,氢气管道资产属于哪一方,由谁来投资建设、由谁来运营都是值得探索的。在管道输送氢气方面,也有不少人士看好充分利用现有管道设施,在天然气中掺入氢气进行输送。不过,这可能需要协调好各方的利益。国内长输油气管网主要由三大国有石油公司拥有。有数据显示,中石油约占85%,中石化占8%,中海油占5%,其他公司占2%。据eo此前报道,2017年气荒以来,各地方对省内管网的规划与建设进入了新一轮的强化期。这一轮,黑龙江、江苏、辽宁等地方组建并成立了新的省级管网公司。但是组建不久,准备启动建设的黑龙江省天然气管网就出师不利,遭遇了中石油的阻击而停滞不前。就油气管网而言,从1958年底完全依靠中国自己力量建设起来的克拉玛依至独子山炼油厂长距离输油管道算起,已经经历过了60年,但目前省网与国家管网将如何共存,仍充满未知与挑战。国家管网公司虽将落地,但还会面临多且复杂的问题。 国内传统石化能源企业纷纷布局氢能业务。

管道输送氢气是实现氢气大规模、长距离运输的方式,然而在中国,实现管道输送氢气并非一件容易的事情。中国氢能联盟近期发布的《中国氢能源及燃料电池产业白皮书》指出,美国有2500公里的输氢管道,欧洲已有1569公里的输氢管道,我国则有100公里输氢管道。全球范围内输氢管道的数量加起来不到4500公里,与油气管道相比,是几个数量级的差别。目前国内外低压氢气管道运输尚处于初步发展阶段。成本是制约输氢管道发展的一个因素。由于氢气自身体积能量密度小、容易对管材产生“氢脆”现象,其管道运输成本往往大于同能量流率下天然气管道运输的成本。有数据显示,在美国氢气管道的造价大约为30万-100万美元/公里,是天然气管道造价的2倍。而由谁来投资建设管道是一个值得考虑的问题。在国外,气体公司既生产工业气体供应市场,也生产装置出售给用户。如冶金、化工、石化、半导体等企业,通过专业气体公司以管道输送或现场装置生产供应气体。法国气体供应商AirLiquide(液空)公司凭借其技术和经验,根据工业企业的需求,已在中国的上海、天津、辽阳铺设了输氢管道。国内公司方面,2014年,中石化巴陵石化全长42公里的氢气输送管线顺利投用。 氢储能主要势是环保性能好。天津滨化氢气运输
国内氢能产业取得了一些突破,但仍有大量关键技术、零部件依赖国外。海南氢气运输推荐厂家
20世纪60年代,氢燃料电池就已经成功地应用于航天领域。往返于太空和地球之间的“阿波罗”飞船就安装了这种体积小、容量大的装置。进入70年代以后,随着人们不断地掌握多种先进的制氢技术,很快,氢燃料电池就被运用于发电和汽车。大型电站,无论是水电、火电或核电,都是把发出的电送往电网,由电网输送给用户。但由于各用电户的负荷不同,电网有时呈现为高峰,有时则呈现为低谷,这就会导致停电或电压不稳。另外,传统的火力发电站的燃烧能量大约有70%要消耗在锅炉和汽轮发电机这些庞大的设备上,燃烧时还会消耗大量的能源和排放大量的有害物质。而使用氢燃料电池发电,是将燃料的化学能直接转换为电能,不需要进行燃烧,能量转换率可达60%~80%,而且污染少、噪音小,装置可大可小,非常灵活。氢的化学特性活跃,它可同许多金属或合金化合。某些金属或合金吸收氢之后,形成一种金属氢化物,其中有些金属氢化物的氢含量很高,甚至高于液氢的密度,而且该金属氢化物在一定温度条件下会分解,并把所吸收的氢释放出来,这就构成了一种良好的贮氢材料。海南氢气运输推荐厂家