長管拖車是國內(nèi)普遍的運(yùn)氫方式。這種方法在技術(shù)上已經(jīng)相當(dāng)成熟。但由于氫氣密度很小,而儲氫容器自重大,所運(yùn)輸氫氣的重量只占總運(yùn)輸重量的1~2%。因此長管拖車運(yùn)氫只適用于運(yùn)輸距離較近(運(yùn)輸半徑200公里)和輸送量較低的場景。其工作流程如下:將凈化后的產(chǎn)品氫氣經(jīng)過壓縮機(jī)壓縮至20MPa,通過裝氣柱裝入長管拖車,運(yùn)輸至目的地后,裝有氫氣的管束與車頭分離,經(jīng)由卸氣柱和調(diào)壓站,將管束內(nèi)的氫氣卸入加氫站的高壓、中壓、低壓儲氫罐中分級儲存。加氫機(jī)按照長管拖車、低壓、中壓、高壓儲氫罐的順序先后取出氫氣對燃料電池車進(jìn)行加注。該方法的運(yùn)輸效率較低。國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定長管拖車氣瓶公稱工作壓力為10-30MPa,運(yùn)輸氫氣的氣瓶多為20MPa。運(yùn)輸成本隨距離增加大幅上升。當(dāng)運(yùn)輸距離為50km時(shí),氫氣的運(yùn)輸成本,隨著運(yùn)輸距離的增加,長管拖車運(yùn)輸成本逐漸上升。距離500km時(shí)運(yùn)輸成本達(dá)到。考慮到經(jīng)濟(jì)性問題,長管拖車運(yùn)氫一般適用于200km內(nèi)的短距離運(yùn)輸。從拆分的成本結(jié)構(gòu)來看,人工費(fèi)與油費(fèi)是推動成本上升的主要因素。固定成本占運(yùn)輸成本的40%-70%,隨著距離增加,其占比逐漸下降。為保證氫氣供應(yīng)量,加氫站所需拖車數(shù)量隨著距離增加也相應(yīng)增加:當(dāng)距離小于50km時(shí)。目前,氫氣作為燃料與天然氣相比還沒有足夠規(guī)模的基礎(chǔ)設(shè)施。河南哪里有氫氣運(yùn)輸口碑推薦
氫氣用作汽車能源的主要優(yōu)點(diǎn),來源非常豐富。氫是宇宙中含量豐富的元素之一。氫可由水電解而成,水的資源極其豐富。也可以以天然氣、煤、硫化氫為原料制取。污染很少。氫氣燃料是不含碳的燃料,廢氣中的主要成分是氫燃燒后的生成物H2O、空氣中的N2、燃燒后空氣中剩余的O2以及在高溫下生成的NOx。沒有汽油車及柴油車所排出的令人困擾的CO、HC以及微粒、鉛、硫等有害物質(zhì),不會誘發(fā)光化學(xué)煙霧,也沒有導(dǎo)致地球溫室效應(yīng)的CO2。熱效率高。氫的火焰?zhèn)鞑ニ俣缺绕透咴S多,氫是氣態(tài)燃料,混合氣形成質(zhì)量好、分配均勻,加之火焰?zhèn)鞑ニ俣雀?,允許采用較稀的混合氣;氫的自燃溫度比汽油高,抗爆性好,允許有較高的壓縮比,使得燃燒熱效率較高,燃料消耗率較低。河南哪里有氫氣運(yùn)輸口碑推薦每瓶氫氣在使用到尾氣時(shí),應(yīng)保留瓶內(nèi)余壓在,小不得低于,應(yīng)將瓶閥關(guān)閉,以保證氣體質(zhì)量和使用安全。
必須使氫的能量密度更高才能用于運(yùn)輸。有三種方法可以做到這一點(diǎn)。氫可以被壓縮,液化或化學(xué)結(jié)合。在相同能量下,壓縮到800個大氣壓的氫氣所占體積比汽油大3倍。如果車輛要攜帶足夠的氫氣以實(shí)用,則必須達(dá)到此密度。每平方英寸800巴的壓力達(dá)到6噸或12,000磅。將這種壓力容納在輕型罐中非常困難。災(zāi)難性坦克故障釋放的能量與相等重量的一樣多。由度鋼制成的儲罐重量是其所含氫的100倍。使用鋼制儲罐的卡車或汽車不切實(shí)際,因?yàn)閮薜闹亓繋缀跏擒囕v的重量。由碳纖維制成的高壓氫氣罐可能是一種解決方案。碳纖維是用于飛機(jī)和體育用品的材料。典型的18輪半卡車載有兩個90加侖的油箱,可行駛750英里。典型的4缸轎車具有18加侖的油箱,可行駛575英里。
儲氫密度和傳輸效率都更高的低溫液態(tài)儲氫將是未來重要的發(fā)展方向。液氫槽車運(yùn)輸成本測算為測算液氫槽車運(yùn)輸?shù)某杀?,我們的基本假設(shè)如下:加氫站規(guī)模為500kg/天,距離氫源點(diǎn)100km;槽車裝載量為15000加侖(約68m3,即4000kg),每日工作時(shí)間15h;槽車平均時(shí)速50km/h,百公里耗油量25升,柴油價(jià)格7元/升;液氫槽車價(jià)格約為50萬美元/輛,以10年進(jìn)行折舊,折舊方式為直線法;槽車充卸液氫時(shí)長;氫氣壓縮過程耗電11kwh/kg,電價(jià);每臺拖車配備兩名司機(jī),灌裝、卸載各配備一名操作人員,工資10萬元/人·年;車輛保險(xiǎn)費(fèi)用1萬元/年,保養(yǎng)費(fèi)用,過路費(fèi)。根據(jù)以上假設(shè),可測算出規(guī)模為500kg/d、距離氫源點(diǎn)100km的加氫站,運(yùn)氫成本為。測算過程如下表:液氫罐車成本變動對距離不敏感。當(dāng)加氫站距離氫源點(diǎn)50~500km時(shí),液氫槽車的運(yùn)輸價(jià)格在。雖然運(yùn)輸成本隨著距離增加而提高,但提高的幅度并不大。這是因?yàn)槌杀局姓急?*大的一項(xiàng)——液化過程中消耗的電費(fèi)(約占60%左右)*與載氫量有關(guān),與距離無關(guān)。而與距離呈正相關(guān)的油費(fèi)、路費(fèi)等占比并不大,液氫罐車在長距離運(yùn)輸下更具成本優(yōu)勢。發(fā)展趨勢:成本低的管道運(yùn)輸是未來發(fā)展方向?qū)⑸鲜鰷y算結(jié)果進(jìn)行對比發(fā)現(xiàn):在0~1000km范圍中。 100kg以上的氫氣輸運(yùn)方法主要是長管拖車、氣體管道、液態(tài)氫氣。
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。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40L的、壓力為15Mpa的高壓儲氫鋼瓶組成,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)層和外層兩個等截面同心套管構(gòu)成,且兩個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。氫氣管道運(yùn)輸是通過氫的輸送管,是氫基礎(chǔ)設(shè)施的一部份。上海哪些氫氣運(yùn)輸廠家供應(yīng)
氫氣有易燃易爆性,容易發(fā)生,所以純氫有一定危險(xiǎn)性。河南哪里有氫氣運(yùn)輸口碑推薦
液氫罐車運(yùn)輸是將將氫氣深度冷凍至21K液化,再將液氫裝在壓力通常為低溫絕熱槽罐內(nèi)進(jìn)行運(yùn)輸?shù)姆椒?。由于液氫的體積能量密度達(dá)到,液氫槽罐車的容量大約為65m3,每次可凈運(yùn)輸約4000kg氫氣,是氣氫拖車單車運(yùn)量的10倍多,提高了運(yùn)輸效率,適合大批量、遠(yuǎn)距離運(yùn)輸。但缺點(diǎn)是制取液氫的能耗較大(液化相同熱值的氫氣耗電量是壓縮氫氣的11倍以上),并且液氫儲存、輸送過程均有一定的蒸發(fā)損耗。國外已有廣泛應(yīng)用,國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)缺失掣肘液氫發(fā)展。在國外尤其是歐、美、日等國家,液氫技術(shù)發(fā)展已經(jīng)相對較為成熟,液氫在儲運(yùn)等環(huán)節(jié)已進(jìn)入規(guī)模化應(yīng)用階段,某些地區(qū)液氫槽車運(yùn)輸超過了氣氫運(yùn)輸規(guī)模。而國內(nèi)目前用于航天及領(lǐng)域,這是由于液氫生產(chǎn)、運(yùn)輸、儲存裝置等標(biāo)準(zhǔn)均為標(biāo)準(zhǔn),無民用標(biāo)準(zhǔn),極大地限制了液氫罐車在民用領(lǐng)域的應(yīng)用。國內(nèi)相關(guān)企業(yè)已著手研發(fā)相應(yīng)的液氫儲罐、液氫槽車,如中集圣達(dá)因、富瑞氫能等公司已開發(fā)出國產(chǎn)液氫儲運(yùn)產(chǎn)品。液氫標(biāo)準(zhǔn)出臺指日可待。2019年6月26日,全國氫能標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會發(fā)布關(guān)于對《氫能汽車用燃料液氫》、《液氫生產(chǎn)系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》和《液氫貯存和運(yùn)輸安全技術(shù)要求》三項(xiàng)國家標(biāo)準(zhǔn)征求意見的函。液氫相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和政策規(guī)范形成后。 河南哪里有氫氣運(yùn)輸口碑推薦