燃料电池是氢能源使用技术之一,燃料电池简称FC是一种将燃料与氧化剂的化学能通过电化学反应直接转换成电能的发电装置。它是继水力发电、热能发电和原子能发电之后的第四种发电技术,具有能量转换效率高、无噪音、无污染的优点。图2氢燃料电池燃料电池按照燃料种类可以分为氢燃料电池(RFC),甲醇燃料电池(DMFC)等,按照电解质类型可以分为碱性燃料电池(AFC),质子交换膜燃料电池(PEMFC),磷酸燃料电池(PAFC),熔融碳酸盐燃料电池(MCFC),固体氧化物燃料电池(SOFC)。其中PEMFC由于其较高的效率,无需高温操作的特点,发展快,已经在道路交通上得到了大规模的应用。此外,国外一些微型的热电联产系统中,燃料电池也得到了大规模应用,目前占有比较大的市场份额,在全球安装超过225000个系统管道运输是具有发展潜力的成本运氢方式。压管道适合大规模、长距离的运氢。辽宁环保加氢站加氢出厂价格
对于氢能的运输,经过对比液氢、高压氢气、管道运输三种方式,可以发现,在短途小规模运输氢中,尤其距离在100km以内时,液氢运输的经济性并不占优势,管束车运输高压氢气的方式成本要远低于液氢运输。但当运输距离大于300km时,液氢的高效率运输所节省的运费已经超过氢气液化过程所需成本支出。超远距离1000km以上的运输,管道运输成本比较低,然而供氢管道建设的成本较高,适合大规模供氢场景。若去除高压氢气压缩成本和氢液化成本,单单考虑运输成本,那么液氢运输远低于高压氢气运输,大约为10%。所以液氢在大规模长距离供氢中具有很大优势,液氢加氢站具有很强的经济性。重庆工业加氢站加氢厂家现货压管道适合大规模、长距离的运氢。
储氢材料储氢技术是指利用固体储氢材料如稀土合金等、有机液体材料(烷烃类化合等)通过吸附储氢、化学储氢来实现氢的储存和释放,目前国内外产业化均很少,基本处于小规模的实验阶段。吸附储氢技术主要利用含括金属合金、碳质材料、水合物、金属框架物等对氢的吸附来达到储氢的作用。吸附储氢比较大的优势是安全性,但就目前技术而言,存在化学储氢放氢难、储氢密度不高等问题,同时其成本相对较高。化学储氢技术是利用储氢材料与氢气反应生成稳定化合物,通过改变反应条件实现放氢的技术,常用材料有机液体、液氨、配位氢化物、甲醇等。化学储氢的优势在于储氢密度较高、安全性较高,缺陷在于往往需要配备相应的加氢、脱氢装置,成本较高昂;脱氢反应效率较低,氢气纯度不高等。储氢材料储氢技术安全性好、氢气纯度高、储氢密度高,但单位质量储氢密度低、吸放氢气速率较低。该项技术目前存在两大关键问题,一是在大规模应用中储氢材料的储氢量较低,二是贵重金属消耗大,材料成本相对较高。
作为给燃料电池汽车提供氢气的基础设施,加氢站的数量也在不断增长,各种示范活动在全世界各地火热展开,这些加氢站的建设及示范运行活动为今后积累了大量的数据和经验。早的氢气加注站也许可以追溯到1980年代位于美国LosAlamos的加氢站,当时美国阿拉莫斯国家实验室为了验证液态氢气作为燃料的可行性而建造了该站,之后越来越多的加氢站逐渐建成,据FuelCellToday统计,截至2006年,全球范围内建成的加氢站已达140多座,北美新建加氢站数量在全世界新建加氢站中的比重增大,发展更为迅速。同时除德国外,其它欧洲地区也加快了氢能基础设施的研究建设步伐。美国处于规划中的加氢站有40多座,占绝大多数,挪威、意大利和加拿大这三个国家也均有5-7座加氢站还处于规划之中,可以预见,今后这些国家的氢能发展也将提速。氢气输运方法主要是长管拖车、气体管道、液态氢气。
因此企业也可以根据自身管理经验,在一定范围内提出加氢站管理基准。但由于加氢站建设成本昂贵,一般而言企业难以成立起加氢站服务网络。基于现有加油/加气站展开改建成为一个行业关心的热点方向,享有巨大的加油站网络中原油、中石化则被寄予厚望。同时,无论是中间发表的指导性文件,还是地方发表的氢能产业规划,油氢合建站都是着重发展方向。中石化的氢能野望中石化在加氢站、制氢、输氢方面都早就展开了充分的配置与实践,以求在氢能领域上确保地位。在加氢站方面,中石化实践与理论并行。2019年7月1日,广东原油建成国内首座油氢合建站——佛山樟坑油氢合建站。在8月份,中石化集团公司工程部主持举行了国家标准GB50156《汽车加油加气站设计与施工规范》修订工作会议,与来自住房和城乡建设部基准定额司、中国石化销售股份有限公司等16家单位的30名一齐修订了三方面内容:(1)增加加氢合建站的技术要求,以适于氢燃料电池汽车的发展;(2)提高CNG储气压力限值,以增加CNG汽车运行效率,推动产业升级;(3)提高加油站环保要求,减小油气排放,以防油品渗漏污染。此外,会议还确定展开加氢合建站等级划分、平面布置、事故案例分析等6项专题研究。氢能尚不具备应用于储能领域的条件。重庆工业加氢站加氢厂家现货
液态储氢及储氢材料储氢方式在储氢密度、储氢量、安全性方面都于压气态储氢。辽宁环保加氢站加氢出厂价格
氢气目前主要通过长管拖车、管道输送和液氢槽车三种方式运输。长管拖车由车头和拖车组成。长管拖车到达加氢站后,车头和管束拖车可分离,所以管束也可用作辅助储氢容器。目前常用的管束一般由直径约为,长约10m的钢瓶组成,其设计工作压力为20MPa,约可充装氢气3500标准m3。长管拖车是国内加氢站氢气运输的主要方式,将氢气由产地运往加氢站,通过站内的压缩系统、冷却系统、加注系统等实现对车辆的加注。运输过程中对安全性要求较高,存在着高压气氢运输效率低、成本较高的缺陷,在距离200km时运氢成本高达11元/kg左右,与煤制氢成本相当,适用于运输距离较近、输送量较低的用户。管道输送方式送以高压气态或液态氢的管道输送为主,通过管道“掺氢”和“氢油同运”技术实现长距离、大规模的输氢。管道输送可有效降低氢气运输成本,但是前期投资大,建设难度高,适和点对点,大规模的氢气运输。我国目前已有多条输氢管道在运行,中国石化炼化济源-洛阳的氢气输送管道全长为25km,年输气量为;乌海-银川焦炉煤气输气管线管道全长为,年输气量达×10^8m3。液氢槽车主要用于液态氢运输,氢的体积密度是·m-3,体积能量密度达到·L-1,是气氢运输压力下的。 辽宁环保加氢站加氢出厂价格
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