青??孔V的氫氣運輸

來源: 發(fā)布時間:2023-10-09

當加氫站數(shù)量少時,運輸成本可高達·kg-1。隨著加氫站數(shù)量的增加和加氫站規(guī)模的增大,成本逐漸降低。但是在加氫站數(shù)量較少時,成本在下降過程中出現(xiàn)波動,這與長管拖車利用效率有關(guān),例如當加氫站規(guī)模750kg·d-1時,長管拖車處于高負荷工作狀態(tài),但當規(guī)模增加到900kg·d-1時,由于需要增加管束,降低長管拖車總體負荷強度,利用率降低,所以運輸成本上升。當加氫站網(wǎng)絡(luò)的數(shù)量達到8個后,運輸成本逐漸穩(wěn)定在·kg-1。圖2是液氫的運輸成本??煽吹?,隨著加氫站數(shù)量和規(guī)模的增加,液氫的運輸成本快速降低。液氫槽車運輸氫氣的比較低成本為·kg-1,將近為長管拖車的1/6。圖3是氫氣通過管道運輸?shù)倪\輸成本,管道的運輸距離也為50km。可看到,氫氣的運輸成本隨每個加氫站規(guī)模的增加而迅速減少,但是三條曲線基本重疊,說明加氫站數(shù)量的增加并不減少氫氣運輸成本,其原因是增加加氫站需要另外鋪設(shè)氫氣管道。 加氫機的主要功能是為氫燃料電池汽車的車載儲氫瓶進行加注,主要技術(shù)指標是加注壓力。青??孔V的氫氣運輸

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柴油發(fā)動機在巡航速度下可實現(xiàn)35%的效率。汽油發(fā)動機在巡航速度下可實現(xiàn)25%的效率。兩種車輛都可以轉(zhuǎn)換為氫氣運行??梢允褂脙?nèi)燃機(ICE),使效率達到35%?;蛘?,可以使用燃料電池,效率達到45%。鋼罐的空間,重量和費用使其不切實際。能源效率方面的任何提高都將被拖運非常重的坦克所造成的損失所抵消。如此大小和性能的碳纖維儲罐不存在,它們只是目標。相比之下,汽油需要一個小型的低技術(shù)含量的油箱。一輛40噸的卡車可以將26噸的汽油輸送到傳統(tǒng)的加油站。對于繁忙的車站,每天交付一次就足夠了。一輛載有壓縮氫的40噸卡車只能運送400公斤。那是因為罐的重量能夠容納200個大氣壓??湛ㄜ嚨闹亓繋缀跸喈斢谡v卡車的重量。壓縮氫氣罐必須堅固。如果儲罐破裂。湖北附近哪里有氫氣運輸利用氫氣可以從氧化合物中奪取氧的性質(zhì),在冶金工業(yè)可以冶煉金屬。

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對于管道運輸一個很重要的安全問題是氫脆。如錳鋼、鎳鋼以及其它鋼,若長期暴露在氫氣中,尤其在高溫高壓下,其強度會降低,導致失效。但是鋁和一些合成材料,就不會發(fā)生氫脆,因此通過選擇合適的材料,可降低因氫脆產(chǎn)生的安全風險。上海加氫站氫氣運輸方案的選擇到2010年加氫站的規(guī)模都較小。采用槽車液氫運輸?shù)某杀緸椤g-1,遠低于采用長管拖車運輸?shù)某杀炯s為·kg-1,但考慮到氫氣液化廠投資大,氫氣液化消耗氫氣熱值30%以上,經(jīng)濟性較差,更重要的是上海還沒有液氫工業(yè)基礎(chǔ),因此液氫運輸不適合近期加氫站的發(fā)展。同樣,由于氫氣流量低,鋪設(shè)管道投資大,因此綜合比較來看,2010年前加氫站采用長管拖車運輸氫氣更符合實際。當燃料電池汽車的數(shù)量逐漸增長到萬輛級、十萬輛級,每天的氫氣消耗也逐漸增長到30t和300t,加氫站的數(shù)量達到上百座,部分站的規(guī)模也較大。若全部采用長管拖車運輸,由于長管拖車過多造成調(diào)配困難,此時可考慮建立氫氣液化示范廠,且液化廠已經(jīng)具有規(guī)模經(jīng)濟性,采用液氫輸送優(yōu)勢明顯。另外還可考慮鋪設(shè)管道為氫源點附近的加氫站網(wǎng)絡(luò)輸送氫氣,對規(guī)模較小的加氫站仍可采用長管拖車運輸。

氫是化學元素周期表中的個元素,氫氣是自然界已知的小的分子,一般以氣體狀態(tài)存在,氫氣因為分子量小所以比空氣輕,可以充成氫氣球作為運載和飛行工具,氫氣運動速度快,身透力強,高溫高壓下可以穿透十幾厘米厚的鋼板。穿透力強是氫氣一個重要特點,因為這個特點,氫氣比較難以儲存,因此將氫氣溶解在水里以后,如果想長期保持氫水里的氫氣濃度,需要用鋁合金材料來制作包裝,其他鋼材和玻璃、塑料等都不能防止氫氣逃逸。另外一個方面,因為氫氣非常小和穿透力強,它進入人體以后非常容易到達身體的各個部位及組織細胞內(nèi)部,比如氫氣可以到達細胞內(nèi)的線粒體等細微結(jié)構(gòu),從根本上調(diào)整細胞狀態(tài),這個自然界小的分子優(yōu)勢是很多藥物無法實現(xiàn)的。單從運輸方面的成本來看,以液氫運輸成本,管道運輸。

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液氫槽罐車運輸是將氫氣深度冷凍至21K液化,再裝入隔溫的槽罐車中運輸,目前商用的槽罐車容量約為65m3,可容納4000kg氫氣。國外加氫站使用該類運輸略多于高壓氣態(tài)長管拖車運輸。管道運輸分為氣態(tài)管道運輸和液態(tài)管道運輸兩類。氣態(tài)管道直徑約~、壓力范圍為1~3Mpa,每小時流量約310~8900kg氫氣,目前該類管道總長度已超過16000km,主要分布在美國、加拿大和歐洲等地,其投資成本較天然氣管道高50~80%,其中大部分的成本用于搜尋合適的地質(zhì)環(huán)境來布局管道線路;液態(tài)管道采用真空夾套絕熱技術(shù),由內(nèi)層和外層兩個等截面同心套管構(gòu)成,且兩個管套中間抽成真空狀態(tài),防止內(nèi)管內(nèi)液氫的溫度擴散。目前,氫氣作為燃料與天然氣相比還沒有足夠規(guī)模的基礎(chǔ)設(shè)施。氫氣運輸供應

氫能發(fā)展?jié)摿υ絹碓奖粐H認可,歐美日韓等地區(qū)和國家積極制定支持氫能投資政策。青??孔V的氫氣運輸

    在用量小、用戶分散的情況下,氣氫通常通過儲氫容器裝在車、船等運輸工具上進行輸送,用量大時一般采用管道輸送。液氫運輸多用車船等運輸工具。雖然氫氣運輸方式眾多,但從發(fā)展趨勢來看,我國主要以氣氫拖車運輸(tubetrailer)、氣氫管道運輸(pipeline)和液氫罐車運輸(liquidtruck)三種運氫方式為主。長管拖車運氫:當運輸距離為50km時,氫氣的運輸成本,隨著運輸距離的增加,長管拖車運輸成本逐漸上升。距離500km時運輸成本達到??紤]到經(jīng)濟性問題,長管拖車運氫一般適用于200km內(nèi)的短距離運輸。管道運氫:參考濟源-洛陽氫氣管道的基本參數(shù),可測算出長度25m、年輸送能力,運氫價格為。當輸送距離為100km時,運氫成本為,為同等距離下氣氫拖車成本的1/5,通過管道運輸氫氣是一種降低成本的可靠方法。液氫罐車成本變動對距離不敏感。當加氫站距離氫源點50~500km時,液氫槽車的運輸價格在。將上述測算結(jié)果進行對比發(fā)現(xiàn):在0~1000km范圍中,管道運輸?shù)某杀颈容^低。運輸距離在250km內(nèi)時,長管拖車運輸成本低于液氫槽車,超過250km則后者更具成本優(yōu)勢。青??孔V的氫氣運輸