新的加氫站燃料分配技術可以降低用氫的成本
來源:中國新能源網綜合 2019-10-16
美國能源部阿貢國家實驗室(DOE)的技術人員因其提高加氫站氫氣分配效率的技術而獲得認可,這可能降低燃料電池汽車用戶支付的氫氣成本。
“加氫站本身的成本大約占了客戶在加氫站支付費用成本的一半,而加氫站設備成本的一半來自壓縮機。”——阿貢國家實驗室的研究員Amgad Elgowainy說。
加氫站的成本是采用氫燃料的主要障礙,阿貢實驗室的研究人員開發了這項技術,以掃除大規模采用氫燃料的障礙,即降低部署和運行加氫站的高成本。
Elgowainy和他的同事研究了降低加氫站設備成本的方法,他們的目標是氫壓縮機,這是一個特別昂貴的設備。研究人員發現,盡管每臺壓縮機的成本都在50萬美元以上,但運行效率很低。壓縮機的尺寸必須足夠大,才能滿足高峰加油時間的需求;但是在非高峰時段,它們大多處于閑置狀態,無法達到滿負荷運轉。
Elgowainy說:“你不希望你的主要投資無法得到充分利用。我們試圖在增加壓縮機的燃料容量的同時,解決這個難題,這將對燃料電池汽車客戶的氫燃料成本產生影響。”
增加壓力以降低成本,該團隊的解決方案是“壓力整合”技術,通過向壓縮機提供高壓氫氣流來增加壓縮機的加氫能力。該團隊的解決方案考慮了壓縮機的基本工作原理和典型的24小時加氫站需求。
傳統上,加氫站使用氫供應儲存系統——現場固定儲存或在運送的罐車上——來儲存最終供應壓縮機的氫。當車輛到達加氫站時,氫氣離開補給倉,進入壓縮機加壓,然后輸送到分配器并進入車輛。
在一天的過程中,隨著越來越多的氫被釋放,供應儲存的壓力下降。Elgowainy說:“隨著壓力下降,進入壓縮機的氣體密度也會下降,從而降低壓縮機的吞吐量。”
該團隊的技術可以在燃料需求較低的時段鞏固供應容器中的氫氣壓力。當需求回升時,壓縮機就會接收到一股高壓氫氣流,從而使壓縮機的吞吐量保持在較高水平,從而提高了加氫站的能力,可以在需求高峰期保持較高的加氫速度。
“保持高壓力確實是關鍵所在,”Elgowainy說。“當你給壓縮機提供高壓氣體時,它的產出會成比例地增加。壓力翻倍,輸出翻倍。三倍的壓力,三倍的輸出。”
這項擁有專利的“壓力整合”技術為加氫站經營者節省了高達30%的設備成本,最大限度地減少了壓縮機閑置的時間。該技術還能將罐車的燃料輸送效率提高20%以上。