2月10日,国家发改委、国家能源局发布《关于完善能源绿色低碳转型体制机制和政策措施的意见》,关于氢能,其中提出:推行大容量电气化公共交通和电动、氢能、先进生物液体燃料、天然气等清洁能源交通工具,完善充换电、加氢、加气(LNG)站点布局及服务设施,降低交通运输领域清洁能源用能成本。我们认为在政策持续的催化下,产业前景巨大。氢能产业发展进入快车道氢能产业链较长,上游涉及氢气制取、储运及加注等多个流程,中游为氢燃料电池及其系统配件的制造,氢能的下游利用途径多种多样,主要包括交通运输领域以及储能,湖南化工氢气运输、工业等领域。根据《中国氢能源及燃料电池产业白皮书(2020)》预测,2030年中国氢气需求量3715万吨,湖南化工氢气运输,在终端能源消费中占比约为5%,湖南化工氢气运输,氢能在交通领域/发电等领域的应用有望快速发展若是氢气输送的需求网络密集,则建设氢管道网络非常有利。湖南化工氢气运输
在氢能全产业链中,氢的储运是制约我国氢能和燃料电池产业发展的关键环节,因为氢气特殊的物理、化学性能,使得它储运难度大、成本较高。关于氢气的储运问题,业内一直在研讨之中。目前的技术条件下,不同的运氢方式均有一定程度的危险性。高压运输方式具有易爆的危险性,液氢运输方式在热量丢失后,会气化使容器内压力越来越高,形成易爆的危险特征、管道运输的输氢管长期处于高压下,易产生氢脆现象,使管道断裂产生泄露。高压气态储氢高压气态储氢存在一定的危险性,但能通过适当的方式降低风险。在高压运输方式中,目前美国已出台了相应的标准设计,如长管拖车需符合DOT-3AA/3AAX压缩气体运输标准,使其安全系数达到、出台的E-8009标准,限定了储氢材料的钢材成分以及可承受的压力等;我国上海则通过控制运氢外部温度和时间段来提高运氢的安全性,如当户外气温大于30℃,能在夜间运输。高压气体运输方式存在一定的危险性,但能通过适当的方式降低风险。广东氢气运输排行榜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。
国内氢气管网建设提速。我国的输氢管道主要分布在环渤海湾、长三角等地,目前已知有一定规模的管道项目有两个:济源-洛阳(25km)及巴陵-长岭。根据《中国氢能产业基础设施发展蓝皮书(2016)》所制定的氢能产业基础设施发展路线,到2030年,我国燃料电池汽车将达200万辆,同时将建成3000公里以上的氢气长输管道。该目标将有效推进我国氢气管道建设。氢气管道造价高、投资大,天然气管道运氢可降低成本天然气管道相比氢气管道更为发达。天然气管道是世界上规模**大的管道,占世界管道总长度的一半以上,相比之下氢气管道数量很少。据IEA报告,目前世界上有300万公里的天然气管道,氢气管道*有5000公里,现有的氢气管道均由制氢企业运营,用于向化工和炼油设备运送成品氢气。运氢管材的特殊性使氢气管道造价高于天然气管道。由于管材易发生氢脆现象(即金属与氢气反映而引起韧性下降),从而造成氢气逃逸,因此需选用含炭量低的材料作为运氢管道。美国氢气管道的造价为31~94万美元/km,而天然气管道的造价,氢气管道的造价是天然气管道造价的两倍以上。氢气的输送成本高于天然气。虽然氢气在管道中的流速是天然气的,但由于氢气的体积能量密度小。
氢气压缩的部分能量在加氢站内还可以加以回收利用,比如利用长管拖车与储氢罐的压差为储氢罐自然充气。但是氢气液化的能量在固定储氢容器和液氢运输管网上无法利用,被白白浪费。在运输距离为500km时,运输压力为20MPa的氢气消耗30%的车载能量,而运输液氢消耗4%左右的车载能量,因此,长距离宜采用液氢运输。氢气运输安全性对于长管拖车,主要的危险特征是高压。美国的长管拖车根据DOT一3AA/3AAX压缩气体运输标准设计,安全系数达到;很多厂家生产的长管拖车还符合美国E-8009特殊标准,采取限定气瓶操作压力和限制钢种和控制杂质含量等措施,提高气瓶运输安全。从运输压力上来说,长管拖车运输压力一般不超过20MPa,且都装有卸压阀,充分保证运输的安全性。从法规上说,上海危险气体运输法规规定在气温大于30℃时,能在夜间运输,这都降低了长管拖车运输的危险性。因此,尽管长管拖车存在危险特征,但可通过合理方式降低风险。对于液氢运输由于容器不能完全绝热和氢气自身的正氢/仲氢转化放热,液氢会不断蒸发,使容器内压力越来越高,形成危险特征。但是槽车系统上安装卸压阀,保证容器内压力不超过极限值。同时由于氢气良好的逃逸性。 在冶金工业中,氢气主要用作还原气,以便将金属氧化物还原成金属。
发展氢能有助于应对各种关键的能源挑战。发展氢能可以为碳密集型部门(如交通运输、化工和钢铁等)提供极具发展潜力的脱碳方法。氢能还可以帮助改善空气质量并加强能源安全。此外,还可提高电力系统的灵活性。氢在供应和使用方面具有多种途径。氢是一种自由能源载体,可以由多种能源生产。发展氢能可以促进对可再生能源的利用。氢能有潜力帮助解决太阳能光伏(PV)等可再生能源的波动性输出问题。氢气是存储可再生能源的一种良好选择,并且有望成为 经济的方式,可在几天、几周甚至几个月内存储大量电力。氢气和氢基燃料可以实现可再生能源的中长距离运输。氢气的运输通常根据储氢状态的不同和运输量的不同而不同,下图展示了氢气的各种运输方式。湖南化工氢气运输
氢气的燃烧产物又是水,一旦利用太阳能从水中制取氢气的技术得以突破,氢气就将成为用不尽的能源。湖南化工氢气运输
在生产区域输出的高纯氢气,加压后进入工艺管路,经汇流排分配后进入各个充装工位,随后经加注管路装入氢气钢瓶和管束车中,由物流人员将其安全运输到客户现场。容器合格性检查:充装前,工作人员首先要进行容器合格性检查,检查钢瓶/管束车是否在合格期内,一般情况下氢气钢瓶/管束车的合格期为3年,如超过合格期,需重新送检。气体组分检查:充装前,工作人员对钢瓶/管束车内的气体进行组分检测,检测合格即可进行氢气充装;若不合格,需对容器先抽真空,再用氢气置换,符合要求后进行氢气充装。容器气密性检查:充装完成后,工作人员须对钢瓶/管束车进行严格的气密性检查。发车前,还须进行钢瓶货车和氢气管束车的例行安全检查。工作人员:必须穿符合规范的劳保用品(防静电工作服、工作鞋、防护眼罩等);严禁携带火种及易燃易爆的物品进入用气现场;每次到达客户现场后,首先对钢瓶货车/管束车进行安全检查,然后检测钢瓶/管束车的温度、压力等相关指标,并进行登记上报;在客户现场,还需对包括汇流排、管束车、钢瓶集格等在内进行基本检查,并做好相关记录。湖南化工氢气运输
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