当加氢站数量少时,运输成本可高达·kg-1。随着加氢站数量的增加和加氢站规模的增大,成本逐渐降低。但是在加氢站数量较少时,成本在下降过程中出现波动,这与长管拖车利用效率有关,例如当加氢站规模750kg·d-1时,长管拖车处于高负荷工作状态,但当规模增加到900kg·d-1时,由于需要增加管束,降低长管拖车总体负荷强度,利用率降低,所以运输成本上升。当加氢站网络的数量达到8个后,运输成本逐渐稳定在·kg-1。图2是液氢的运输成本。可看到,随着加氢站数量和规模的增加,液氢的运输成本快速降低。液氢槽车运输氢气的比较低成本为·kg-1,将近为长管拖车的1/6。图3是氢气通过管道运输的运输成本,管道的运输距离也为50km。可看到,氢气的运输成本随每个加氢站规模的增加而迅速减少,但是三条曲线基本重叠,说明加氢站数量的增加并不减少氢气运输成本,其原因是增加加氢站需要另外铺设氢气管道。 氢能发展潜力越来越被国际认可,欧美日韩等地区和国家积极制定支持氢能投资政策。陕西瓶装氢气运输
采用密封容器或管道运输至目的地再进行调压的技术方案。具体输送工具有集装格、集装管束及管道运输等三种。1.集装格集装格是采用钢结构框架将10-16只容积40L的单瓶集装在一起采用常规车辆进行运输,钢瓶压强可以达到15-20Mpa。由于钢瓶自重较大,运输氢气的重量*占钢瓶重量的,运输效率低下,成本高。但集装格操作简单,运输方式灵活,适合于短距离、少量需求的供应。2.集装管束集装管束运输车(tubetrailer)也称为管状集装箱,是将多只(通常6-10只左右)大容积无缝高压钢瓶通过瓶身两端的支撑板固定在框架中构成,采用大型拖车运输。集装管束前端配备安全仓,其中设置爆破片安全泄放装置,后端为操作仓中配置测温、测压仪表及控制阀门和存放气管路系统。国内主要生产商中集安瑞科生产的集装管束承受压力20Mpa,每次可装载氢气约4000Nm3,重约460kg。3.管道运输管道运输通过在地下埋设无缝钢管系统进行氢气输送,管道内氢气压力一般4Mpa,输送速度可达到20m/秒。管道运输具有速度快、效率高的优点,但初始投资较高。目前,氢气管道在美国及欧洲采用较多,我国国内则相当少见。我国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(43km)两个。张家口高纯氢气运输利用氢气可以从氧化合物中夺取氧的性质,在冶金工业可以冶炼金属。
储氢密度和传输效率都更高的低温液态储氢将是未来重要的发展方向。液氢槽车运输成本测算为测算液氢槽车运输的成本,我们的基本假设如下:加氢站规模为500kg/天,距离氢源点100km;槽车装载量为15000加仑(约68m3,即4000kg),每日工作时间15h;槽车平均时速50km/h,百公里耗油量25升,柴油价格7元/升;液氢槽车价格约为50万美元/辆,以10年进行折旧,折旧方式为直线法;槽车充卸液氢时长;氢气压缩过程耗电11kwh/kg,电价;每台拖车配备两名司机,灌装、卸载各配备一名操作人员,工资10万元/人·年;车辆保险费用1万元/年,保养费用,过路费。根据以上假设,可测算出规模为500kg/d、距离氢源点100km的加氢站,运氢成本为。测算过程如下表:液氢罐车成本变动对距离不敏感。当加氢站距离氢源点50~500km时,液氢槽车的运输价格在。虽然运输成本随着距离增加而提高,但提高的幅度并不大。这是因为成本中占比**大的一项——液化过程中消耗的电费(约占60%左右)*与载氢量有关,与距离无关。而与距离呈正相关的油费、路费等占比并不大,液氢罐车在长距离运输下更具成本优势。发展趋势:成本低的管道运输是未来发展方向将上述测算结果进行对比发现:在0~1000km范围中。
该公司将和全球性氢能源企业法国AirLiquide在氢气电动车方面加强合作。AirLiquide作为工业用天然气运营商,将拥有氢厂房建设和运营相关的技术诀窍。该公司在今年年初,在现代汽车环境技术研究所内成为韩国较早根据国际公认充电标准方面设置氢气充电站。德国现代汽车欧洲法人也将以今年下半年为目标,建设氢气充电站。2020年的东京奥运会氢气化"日本人独爱氢气一座城市有幸获得了奥运会主办权,聪明的建设者肯定不会只是乖乖坐着看比赛。2020年举办东京奥运会,对于日本来说正是布局梦寐以求的“氢气城市”的大好机会。据Citylab报道,东京计划斥资亿美元(约23亿元人民币),提高氢气能源在奥运会设施中的使用率,并期望以此为契机推动其它社会设施对氢气能源的使用率。东京都知事舛添要一接受《华尔街日报》采访时透露,氢气的性质特点和展望氢是宇宙中分布的物质,约占宇宙质量的75%。氢能既氢的化学能,是通过氢气和氧气反应所产生的能量。地球上的氢主要以化合态形式存在,氢为地球上丰富的元素之一。氢能具有清洁、高效等特点,受到各国学术界、企业界的高度关注。 氢气应与氧气、毒物、放射性材料、过氧化有机物以及其它可燃材料分开存放。
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。 氢气管道运输是通过氢的输送管,是氢基础设施的一部份。山西固态氢气运输
目前工业上氢气的制造主要有水电解制氢气甲醇裂解制氢气、天然气裂解制氢气、氨分解制氢气等几种制造方式。陕西瓶装氢气运输
氢气用作汽车能源的主要问题,成本高。地球上氢气储量固然丰富。 但以目前的技术,制取氢的成本太高。用电解水的方法制取氢,是目前工业上主要的生产氢气的方法,如果用这种方法制取氢气,再把氢气用作汽车燃料,从能源效率上来讲是不合算的。储带不便。氢气在汽车上的储带十分不便。气态储带,能量密度低的缺点很突出,如果要求氢气汽车与汽油汽车保持同样的行驶里程,则储气罐的体积约为汽油油箱的20倍;这对解决必要的行驶里程相当困难;液态储带要求-253℃的温,需要采用隔热的油箱,且有蒸发损失,成本很高;金属氢化物储带(即气态氢在200~250个大气压下与某种金属化合,形成几毫米大小的固体金属氢化物,把这种金属氢化物带在汽车上,使用时将其加热分解,释放出氢气供内燃机燃烧,剩余金属可再次与氢气化合,循环使用)方式进展较大,似有更好的前景。动力性较差。氢气虽然热效率高,但其密度很小,在气缸中将挤占相当一部分容积,影响空气量,反过来也影响了氢气量。此外,氢的单位质量热值虽然高,但单位容积热值低。这都会影响氢气发动机的动力性。陕西瓶装氢气运输