雖然氫氣運輸方式眾多,但從發(fā)展趨勢來看,我國主要以氣氫拖車運輸(tubetrailer)、氣氫管道運輸(pipeline)和液氫罐車運輸(liquidtruck)三種運氫方式為主,本文將主要分析這三種方式的成本。氫氣從制氫廠到加氫站需要經(jīng)歷運輸環(huán)節(jié)。氫氣的運輸方式可根據(jù)氫氣狀態(tài)不同分為氣態(tài)氫氣(GH2)輸送、液態(tài)氫氣(LH2)輸送和固態(tài)氫氣(SH2)輸送。選擇何種運輸方式,需基于以下四點綜合考慮:運輸過程的能量效率、氫的運輸量、運輸過程氫的損耗和運輸里程。在用量小、用戶分散的情況下,氣氫通常通過儲氫容器裝在車、船等運輸工具上進行輸送,用量大時一般采用管道輸送。液氫運輸多用車船等運輸工具。雖然氫氣運輸方式眾多,但從發(fā)展趨勢來看,我國主要以氣氫拖車運輸(tubetrailer)、氣氫管道運輸(pipeline)和液氫罐車運輸(liquidtruck)三種運氫方式為主,本文將主要分析這三種方式的成本。長管拖車運輸:當(dāng)前主流運氫方式,經(jīng)濟性受距離制約長管拖車是普遍的運氫方式,但運輸效率不高長管拖車由動力車頭、整車拖盤和管狀儲存容器3部分組成,其中儲存容器是將多只(通常6-10只左右)大容積無縫高壓鋼瓶通過瓶身兩端的支撐板固定在框架中構(gòu)成,用于存放高壓氫氣。氫運輸主要運輸四種狀態(tài)的氫:低壓氫氣、高壓氫氣、液氫和固態(tài)氫(金屬氫化物儲氫和有機氫化物儲氫等)。廊坊氫氣運輸
氫氣鋼瓶:搬運氣瓶(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,用可燃氣體檢測儀或肥皂水對匯流排、閥門進行檢查,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,用防爆工具對漏點進行緊固,處理不了的可視實際情況減用或停用;當(dāng)發(fā)現(xiàn)鋼瓶漏氣時,首先打開門窗,進行通風(fēng)換氣,要嚴禁一切明火,不要開關(guān)電器,同時查找漏氣原因,針對不同情況予以處理。.氫氣管束車:氫氣管束集裝箱掛車進站??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,才能進入下一步工作;接好卸氣軟管,用氮氣或少量氫氣置換卸氣軟管;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行仔細查漏,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,此時應(yīng)再次對所有供氣管道設(shè)備進行查漏,確保無漏后才能供氣使用;關(guān)閉原低壓車的供氣閥門,此時應(yīng)觀察幾分鐘,確保切換的氣源正常供給后。 河南哪里有氫氣運輸共同合作液氫運輸?shù)哪芰啃矢?*液化過程就消耗三分之一的氫能量,還存在氫氣蒸發(fā)和運輸設(shè)備絕緣的復(fù)雜技術(shù)要求。
在氫能全產(chǎn)業(yè)鏈中,氫的儲運是制約我國氫能和燃料電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié),因為氫氣特殊的物理、化學(xué)性能,使得它儲運難度大、成本較高。關(guān)于氫氣的儲運問題,業(yè)內(nèi)一直在研討之中。目前的技術(shù)條件下,不同的運氫方式均有一定程度的危險性。高壓運輸方式具有易爆的危險性,液氫運輸方式在熱量丟失后,會氣化使容器內(nèi)壓力越來越高,形成易爆的危險特征、管道運輸?shù)妮敋涔荛L期處于高壓下,易產(chǎn)生氫脆現(xiàn)象,使管道斷裂產(chǎn)生泄露。高壓氣態(tài)儲氫高壓氣態(tài)儲氫存在一定的危險性,但能通過適當(dāng)?shù)姆绞浇档惋L(fēng)險。在高壓運輸方式中,目前美國已出臺了相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計,如長管拖車需符合DOT-3AA/3AAX壓縮氣體運輸標(biāo)準(zhǔn),使其安全系數(shù)達到、出臺的E-8009標(biāo)準(zhǔn),限定了儲氫材料的鋼材成分以及可承受的壓力等;我國上海則通過控制運氫外部溫度和時間段來提高運氫的安全性,如當(dāng)戶外氣溫大于30℃,能在夜間運輸。高壓氣體運輸方式存在一定的危險性,但能通過適當(dāng)?shù)姆绞浇档惋L(fēng)險
當(dāng)加氫站數(shù)量少時,運輸成本可高達·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,成本在下降過程中出現(xiàn)波動,這與長管拖車利用效率有關(guān),例如當(dāng)加氫站規(guī)模750kg·d-1時,長管拖車處于高負荷工作狀態(tài),但當(dāng)規(guī)模增加到900kg·d-1時,由于需要增加管束,降低長管拖車總體負荷強度,利用率降低,所以運輸成本上升。當(dāng)加氫站網(wǎng)絡(luò)的數(shù)量達到8個后,運輸成本逐漸穩(wěn)定在·kg-1。圖2是液氫的運輸成本??煽吹剑S著加氫站數(shù)量和規(guī)模的增加,液氫的運輸成本快速降低。液氫槽車運輸氫氣的比較低成本為·kg-1,將近為長管拖車的1/6。圖3是氫氣通過管道運輸?shù)倪\輸成本,管道的運輸距離也為50km??煽吹剑瑲錃獾倪\輸成本隨每個加氫站規(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輸成本,其原因是增加加氫站需要另外鋪設(shè)氫氣管道。 氫氣能量密度,環(huán)保性能好,是能源碳轉(zhuǎn)型的重要方向。
氫氣用作汽車能源的主要問題,成本高。地球上氫氣儲量固然豐富。 但以目前的技術(shù),制取氫的成本太高。用電解水的方法制取氫,是目前工業(yè)上主要的生產(chǎn)氫氣的方法,如果用這種方法制取氫氣,再把氫氣用作汽車燃料,從能源效率上來講是不合算的。儲帶不便。氫氣在汽車上的儲帶十分不便。氣態(tài)儲帶,能量密度低的缺點很突出,如果要求氫氣汽車與汽油汽車保持同樣的行駛里程,則儲氣罐的體積約為汽油油箱的20倍;這對解決必要的行駛里程相當(dāng)困難;液態(tài)儲帶要求-253℃的溫,需要采用隔熱的油箱,且有蒸發(fā)損失,成本很高;金屬氫化物儲帶(即氣態(tài)氫在200~250個大氣壓下與某種金屬化合,形成幾毫米大小的固體金屬氫化物,把這種金屬氫化物帶在汽車上,使用時將其加熱分解,釋放出氫氣供內(nèi)燃機燃燒,剩余金屬可再次與氫氣化合,循環(huán)使用)方式進展較大,似有更好的前景。動力性較差。氫氣雖然熱效率高,但其密度很小,在氣缸中將擠占相當(dāng)一部分容積,影響空氣量,反過來也影響了氫氣量。此外,氫的單位質(zhì)量熱值雖然高,但單位容積熱值低。這都會影響氫氣發(fā)動機的動力性。氫氣的運輸通常根據(jù)儲氫狀態(tài)的不同和運輸量的不同而不同,下圖展示了氫氣的各種運輸方式。江蘇哪些氫氣運輸口碑推薦
但隨著氫能產(chǎn)業(yè)、液氫運輸、管道輸氫的發(fā)展,氣氫拖車運輸將被部分取代。廊坊氫氣運輸
在生產(chǎn)區(qū)域輸出的高純氫氣,加壓后進入工藝管路,經(jīng)匯流排分配后進入各個充裝工位,隨后經(jīng)加注管路裝入氫氣鋼瓶和管束車中,由物流人員將其安全運輸?shù)娇蛻衄F(xiàn)場。容器合格性檢查:充裝前,工作人員首先要進行容器合格性檢查,檢查鋼瓶/管束車是否在合格期內(nèi),一般情況下氫氣鋼瓶/管束車的合格期為3年,如超過合格期,需重新送檢。氣體組分檢查:充裝前,工作人員對鋼瓶/管束車內(nèi)的氣體進行組分檢測,檢測合格即可進行氫氣充裝;若不合格,需對容器先抽真空,再用氫氣置換,符合要求后進行氫氣充裝。容器氣密性檢查:充裝完成后,工作人員須對鋼瓶/管束車進行嚴格的氣密性檢查。發(fā)車前,還須進行鋼瓶貨車和氫氣管束車的例行安全檢查。工作人員:必須穿符合規(guī)范的勞保用品(防靜電工作服、工作鞋、防護眼罩等);嚴禁攜帶火種及易燃易爆的物品進入用氣現(xiàn)場;每次到達客戶現(xiàn)場后,首先對鋼瓶貨車/管束車進行安全檢查,然后檢測鋼瓶/管束車的溫度、壓力等相關(guān)指標(biāo),并進行登記上報;在客戶現(xiàn)場,還需對包括匯流排、管束車、鋼瓶集格等在內(nèi)進行基本檢查,并做好相關(guān)記錄。廊坊氫氣運輸