氫氣壓縮的部分能量在加氫站內(nèi)還可以加以回收利用,比如利用長(zhǎng)管拖車(chē)與儲(chǔ)氫罐的壓差為儲(chǔ)氫罐自然充氣。但是氫氣液化的能量在固定儲(chǔ)氫容器和液氫運(yùn)輸管網(wǎng)上無(wú)法利用,被白白浪費(fèi)。在運(yùn)輸距離為500km時(shí),運(yùn)輸壓力為20MPa的氫氣消耗30%的車(chē)載能量,而運(yùn)輸液氫消耗4%左右的車(chē)載能量,因此,長(zhǎng)距離宜采用液氫運(yùn)輸。氫氣運(yùn)輸安全性對(duì)于長(zhǎng)管拖車(chē),主要的危險(xiǎn)特征是高壓。美國(guó)的長(zhǎng)管拖車(chē)根據(jù)DOT一3AA/3AAX壓縮氣體運(yùn)輸標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì),安全系數(shù)達(dá)到;很多廠(chǎng)家生產(chǎn)的長(zhǎng)管拖車(chē)還符合美國(guó)E-8009特殊標(biāo)準(zhǔn),采取限定氣瓶操作壓力和限制鋼種和控制雜質(zhì)含量等措施,提高氣瓶運(yùn)輸安全。從運(yùn)輸壓力上來(lái)說(shuō),長(zhǎng)管拖車(chē)運(yùn)輸壓力一般不超過(guò)20MPa,且都裝有卸壓閥,充分保證運(yùn)輸?shù)陌踩浴姆ㄒ?guī)上說(shuō),上海危險(xiǎn)氣體運(yùn)輸法規(guī)規(guī)定在氣溫大于30℃時(shí),能在夜間運(yùn)輸,這都降低了長(zhǎng)管拖車(chē)運(yùn)輸?shù)奈kU(xiǎn)性。因此,盡管長(zhǎng)管拖車(chē)存在危險(xiǎn)特征,但可通過(guò)合理方式降低風(fēng)險(xiǎn)。對(duì)于液氫運(yùn)輸由于容器不能完全絕熱和氫氣自身的正氫/仲氫轉(zhuǎn)化放熱,液氫會(huì)不斷蒸發(fā),使容器內(nèi)壓力越來(lái)越高,形成危險(xiǎn)特征。但是槽車(chē)系統(tǒng)上安裝卸壓閥,保證容器內(nèi)壓力不超過(guò)極限值。同時(shí)由于氫氣良好的逃逸性。 液氫只適合于短途運(yùn)輸。新疆哪些氫氣運(yùn)輸大概價(jià)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(guó)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(chǎng)地、建設(shè)成本、運(yùn)營(yíng)成本、安全性等問(wèn)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(zhǎng)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(wèn)題和成本問(wèn)題。日本燃料電池汽車(chē)**在采訪(fǎng)時(shí)就表示阻礙燃料電池汽車(chē)發(fā)展的并非價(jià)格及成本問(wèn)題,而是加氫基礎(chǔ)設(shè)施的問(wèn)題,制造一臺(tái)燃料電池汽車(chē)并不困難,難的是如何建造和布局燃料電池加氫網(wǎng)絡(luò)。新疆哪些氫氣運(yùn)輸大概價(jià)格氫氣是一種理想的燃料。氫氣的資源非常豐富,水就是氫的倉(cāng)庫(kù)。
當(dāng)前氫能產(chǎn)業(yè)已經(jīng)進(jìn)入快速發(fā)展階段。2021年,全球氫氣產(chǎn)量約為每年7000萬(wàn)噸。中國(guó)是世界上比較大的氫氣生產(chǎn)國(guó),每年產(chǎn)量2200萬(wàn)噸,約占世界產(chǎn)量的三分之一。但由于氫氣體積能量密度極低且液化困難,其運(yùn)輸成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)石油及天然氣等傳統(tǒng)燃料,達(dá)到交貨成本的6%左右。而且隨著規(guī)模經(jīng)濟(jì)與技術(shù)進(jìn)步導(dǎo)致的制氫成本下降,運(yùn)輸成本的比重還會(huì)不斷增加。氫氣的輸運(yùn)包括工業(yè)鋼瓶、集裝格、長(zhǎng)管拖車(chē)、氣體管道、液態(tài)氫氣、有機(jī)液體、儲(chǔ)氫合金等方法。單個(gè)工業(yè)氫氣鋼瓶的容積為40L,壓力為15MPa,儲(chǔ)氫為0.5kg。集裝格由9~20個(gè)氫氣鋼瓶組成,儲(chǔ)氫3~10kg,主要是實(shí)驗(yàn)室規(guī)模的氫氣輸運(yùn)。100kg以上的氫氣輸運(yùn)方法主要是長(zhǎng)管拖車(chē)、氣體管道、液態(tài)氫氣。
同體積氫氣的能量密度*為天然氣的三分之一,因此用同一管道輸送相同能量的氫氣和天然氣,用于押送氫氣的泵站壓縮機(jī)功率高于壓送天然氣的壓縮機(jī)功率。導(dǎo)致氫氣的輸送成本偏高。在氫能發(fā)展初期,可采用天然氣管道輸送氫氣以降低成本。氫氣輸運(yùn)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)需要巨大的資本投入和較長(zhǎng)的建設(shè)周期,管道的建設(shè)還涉及占地拆建問(wèn)題,這些因素都阻礙了氫氣管道的建設(shè)。研究表明,含20%體積比氫氣的天然氣-氫氣混合燃料可以直接使用目前的天然氣輸運(yùn)管道,無(wú)需任何改造。在天然氣管網(wǎng)中摻混不超過(guò)20%的氫氣,運(yùn)輸結(jié)束后對(duì)混合氣體進(jìn)行氫氣提純,這樣既可以充分利用現(xiàn)有管道設(shè)施,出于經(jīng)濟(jì)性考慮,也能降低氫氣的運(yùn)送成本。目前國(guó)外已有部分國(guó)家采用了這種方法。管道運(yùn)氫成本測(cè)算為測(cè)算管道運(yùn)氫的成本,我們參考濟(jì)源-洛陽(yáng)氫氣管道的基本參數(shù),做出如下假設(shè):管道長(zhǎng)度25km,總投資額,則單位長(zhǎng)度投資額584萬(wàn)元/km;年輸氫能力為,運(yùn)輸過(guò)程中氫氣損耗率8%;管線(xiàn)配氣站的直接與間接維護(hù)費(fèi)用以投資額的15%計(jì)算;氫氣壓縮過(guò)程耗電1kwh/kg,電價(jià);管道壽命20年,以直線(xiàn)法進(jìn)行折舊。根據(jù)以上假設(shè),可測(cè)算出長(zhǎng)度25m、年輸送能力,運(yùn)氫價(jià)格為。氫氣能量密度,環(huán)保性能好,是能源碳轉(zhuǎn)型的重要方向。
國(guó)內(nèi)氫氣管網(wǎng)建設(shè)提速。我國(guó)的輸氫管道主要分布在環(huán)渤海灣、長(zhǎng)三角等地,目前已知有一定規(guī)模的管道項(xiàng)目有兩個(gè):濟(jì)源-洛陽(yáng)(25km)及巴陵-長(zhǎng)嶺。根據(jù)《中國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展藍(lán)皮書(shū)(2016)》所制定的氫能產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展路線(xiàn),到2030年,我國(guó)燃料電池汽車(chē)將達(dá)200萬(wàn)輛,同時(shí)將建成3000公里以上的氫氣長(zhǎng)輸管道。該目標(biāo)將有效推進(jìn)我國(guó)氫氣管道建設(shè)。氫氣管道造價(jià)高、投資大,天然氣管道運(yùn)氫可降低成本天然氣管道相比氫氣管道更為發(fā)達(dá)。天然氣管道是世界上規(guī)模**大的管道,占世界管道總長(zhǎng)度的一半以上,相比之下氫氣管道數(shù)量很少。據(jù)IEA報(bào)告,目前世界上有300萬(wàn)公里的天然氣管道,氫氣管道*有5000公里,現(xiàn)有的氫氣管道均由制氫企業(yè)運(yùn)營(yíng),用于向化工和煉油設(shè)備運(yùn)送成品氫氣。運(yùn)氫管材的特殊性使氫氣管道造價(jià)高于天然氣管道。由于管材易發(fā)生氫脆現(xiàn)象(即金屬與氫氣反映而引起韌性下降),從而造成氫氣逃逸,因此需選用含炭量低的材料作為運(yùn)氫管道。美國(guó)氫氣管道的造價(jià)為31~94萬(wàn)美元/km,而天然氣管道的造價(jià),氫氣管道的造價(jià)是天然氣管道造價(jià)的兩倍以上。氫氣的輸送成本高于天然氣。雖然氫氣在管道中的流速是天然氣的,但由于氫氣的體積能量密度小。 氫氣可作為飛艇的填充氣體(由于氫氣具有可燃性,安全性不高,飛艇現(xiàn)多用氦氣填充)。新疆哪些氫氣運(yùn)輸大概價(jià)格
壓縮儲(chǔ)氫由于其有限的能量密度而具有高成本;低溫罐由于蒸發(fā)損失只能在有限的時(shí)間內(nèi)保持要求的壓強(qiáng)水平。新疆哪些氫氣運(yùn)輸大概價(jià)格
“氫”的發(fā)現(xiàn)早在16世紀(jì),瑞士科學(xué)家帕拉塞爾斯發(fā)現(xiàn)把鐵放入硫酸中,會(huì)產(chǎn)生一種特殊的氣體。1766年,英國(guó)化學(xué)家和物理學(xué)家卡文迪許使用多種金屬重復(fù)了帕拉塞爾斯的實(shí)驗(yàn),將氫氣收集起來(lái)并研究其性質(zhì)。因此,在化學(xué)史上,人們把氫元素的發(fā)現(xiàn)這一項(xiàng)重大成就,主要?dú)w功于卡文迪許。在工業(yè)上的分類(lèi)工業(yè)上,根據(jù)中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《工業(yè)氫》GB/T3634-1995,氫氣可分為高純氫(99.999%)、純氫(99.99%)、普氫(99.9%)三種。天然氣重整制氫(SMR),工藝描述:天然氣經(jīng)過(guò)壓縮,進(jìn)入轉(zhuǎn)化爐加熱,而后進(jìn)入反應(yīng)爐,在催化劑的作用下,發(fā)生蒸汽轉(zhuǎn)化反應(yīng)和一氧化碳變換反應(yīng),產(chǎn)生含氫量約為70~90%的混合氣,經(jīng)過(guò)變壓吸附提純得到不同純度的氫氣產(chǎn)品。反應(yīng)公式:CH4+H2O→CO↑+3H2↑CO+H2O→CO2↑+H2↑,適用規(guī)模:2000-10000Nm3/h,特點(diǎn):工藝穩(wěn)定,適合大規(guī)模制氫;前期投資較大,成本穩(wěn)定(管道天然氣);天然氣既作原料,又做燃料。新疆哪些氫氣運(yùn)輸大概價(jià)格