鉴于氢燃料电池汽车的快速发展,为做好加氢站的安全防范,在简要叙述了氢能、氢能汽车以及加氢站的发展概况,与天然气、液化石油气以及汽油有关理化特性比较的基础上,指出了氢气本身存在的安全风险,同时以发生在氢气制取、储运以及加氢站运营环节的事故案例提出氢能运行中存在的违规操作、设备选型不当、氢气质量不佳以及日常维护保养不到位等易发生的安全风险,同时提出了相应防范措施:一是严格按照规范和标准进行设计和建设;二是要妥善解决相关规范部分条款不十分明确或不统一的问题;三是要把好设备选型和安装质量关;四是合理设置安全连锁控制系统;五是把好氢气质量采购关;六是建立完善的组织机构;七是建立完善的制度体系;八是相关人员必须持证上岗;九是坚决杜绝"三违";十是要建立完善的应急体系;十一是要抓好风险识别;十二是做好日常检查和隐患排查治理,确保加氢站的安全运行.氢的另一个重要的用途是对人造黄油、食用油、洗发精、润滑剂、家庭清洁剂及其它产品中的脂肪氢化。河南加氢站加氢哪家便宜
加氢站建设技术路线根据氢气来源可分成:外供氢加氢站和内制氢加氢站。外供氢加氢站内无制氢设备,氢气通过长管拖车、液氢槽车或者氢气管道由制氢厂运送至加氢站,由压缩机压缩并输送入高压储氢瓶内存储,后通过氢气加气机加注到燃料电池组汽车中使用。根据氢气存储方法的不同,又可更进一步分成高压气氢站和液氢站,世界约30%为液氢储运加氢站,主要分布在美国和日本,中国现阶段全部为高压气氢站。相比之下气氢储运,液氢储运加氢站占地面积更小,存储量更大,但是建设难度也相对更大,合适大规模加氢需要。图1外供氢加氢站技术路线内制氢加氢站内建有制氢系统,制氢技术包括电解水制氢、天然气重整制氢、可再造能源制氢等,站内制备的氢气一般需经纯化、干燥后再开展压缩、存储及加注等步骤。其中,电解水制氢和天然气重整制氢技术由于装置便于安装、自动化程度较高,且天然气重整技术可依托天然气基础设施建设发展,因而在站内制氢加氢站中运用多,欧洲内制氢加氢站主要使用这两种制氢方法。图2内制氢加氢站技术路线根据供氢压力等级不同,加氢站分成35MPa和70MPa两种压力供氢。国外市场大都使用70MPa,国内加氢站受现有压缩机和储氢瓶技术发展的限制,多数使用35MPa。河南加氢站加氢哪家便宜氢作为航空燃料有许多优点,它不能满足未来航空燃料的许多要求,重要的是氢燃烧不保护环境的污染。
氢气输送是氢能利用的重要环节。一般而言,氢气生产厂和用户会有一定的距离,这就存在氢气输送的需求。按照氢在输运时所处状态的不同,可以分为气氢输送、液氢输送和固氢输送。其中前两者是目前正在大规模使用的两种方式。根据氢的输送距离、用氢要求及用户的分布情况,气氢可以用管网,或通过高压容器装在车、船等运输工具上进行输送。管网输送一般适用于用量大的场合,而车、船运输则适合于量小、用户比较分散的场合。液氢、固氢输运方法一般是采用车船输送。氢气的输送之所以效率低,原因在于储氢密度太低。目前各种输送氢气的方法实际是输送储存的氢。如果储氢密度提高了,输送氢气的效率自然也就提高。现在科学家大胆设想氢一电共同输送,可望大幅度提高能量输送效率。该设想是在特大规模的太阳能发电中心,人们首先利用光伏光电或太阳能热发电获得大量的电力,再利用这些可再生能源获得的清洁电力,电解水制氢,继而液化氢气得到液氢。利用多层同轴电缆,同时输送液氢和电。电缆中心输送液氢。
必须使氢的能量密度更高才能用于运输。有三种方法可以做到这一点。氢可以被压缩,液化或化学结合。在相同能量下,压缩到800个大气压的氢气所占体积比汽油大3倍。如果车辆要携带足够的氢气以实用,则必须达到此密度。每平方英寸800巴的压力达到6吨或12,000磅。将这种压力容纳在轻型罐中非常困难。灾难性坦克故障释放的能量与相等重量的一样多。由度钢制成的储罐重量是其所含氢的100倍。使用钢制储罐的卡车或汽车不切实际,因为储罐的重量几乎是车辆的重量。由碳纤维制成的高压氢气罐可能是一种解决方案。碳纤维是用于飞机和体育用品的材料。典型的18轮半卡车载有两个90加仑的油箱,可行驶750英里。典型的4缸轿车具有18加仑的油箱,可行驶575英里。氢气除了在制氢端的储存、运输环节的储存之外,在使用端也需要有专门的储存设备。
在用量小、用户分散的情况下,气氢通常通过储氢容器装在车、船等运输工具上进行输送,,液氢运输多用车船等运输工具,氢气用量大时一般采用管道输送。估算当运输距离为50km时,长管拖车的运输成本为(³),运输距离为500km时,运输成本高达(³),考虑到经济性问题,长管拖车运氢一般适用于200km内的短距离运输。估算当管道运能利用率达到百分之100时,输送距离为100km,运氢成本为(³),差不多是同等距离下气氢拖车成本的1/5,但当管道运能利用率为20%时,管道运输成本和气氢拖车运输成本相当。液氢运输成本对距离变动比较不敏感,估算运输距离为50-500km时,液氢运输价格在(³)。综合来看,运输距离在250km以内,长管拖车的运输成本比液氢罐车成本低。加氢站是为燃料电池汽车充装氢气燃料的专门场所。河南加氢站加氢哪家便宜
工业领域,在双碳目标的约束下,预计氢基能源在工业领域应用规模将快速增长。河南加氢站加氢哪家便宜
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。河南加氢站加氢哪家便宜