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未來中國的氫儲運將何去何從?

來源: 2019-09-02

氫被認為是理想的新能源,最有希望取代傳統(tǒng)能源成為能源的終極解決方案,由于氫能的諸多優(yōu)勢,受到了各國的高度重視。

在博鰲亞洲論壇2019年年會上,就氫能和燃料電池進行了激烈的辯論。

會上,上海交通大學汽車工程院副院長殷承良稱,“制氫、儲氫、備氫整個流程涉及太多環(huán)節(jié),每個環(huán)節(jié)的成本都是驚人的,恐怕沒有哪個國家可以承擔得起這么多的能源供給體系同時存在。

氫能產(chǎn)業(yè)鏈三大環(huán)節(jié),每個環(huán)節(jié)都有技術壁壘。

作為氫能利用的環(huán)節(jié)之一,氫氣的運輸是影響氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要一環(huán),但氫氣在運輸過程中存在諸多問題,比如運輸距離、儲氫方式、儲氫罐材質(zhì)成本,政策規(guī)定完善等。

氫氣運輸可分為高壓、液氫、金屬固態(tài)、有機液這四種儲運方式,而這四種儲運方式應用領域規(guī)模的不同各具有其優(yōu)勢,如何協(xié)同使用則是目前討論的關鍵。

高壓氣態(tài)運輸

據(jù)了解,高壓氣態(tài)運輸目前國內(nèi)工作壓力是20MPa,工作溫度是-40~60攝氏度,工作條件寬泛、加注釋放方便、安全性高、技術成熟、能耗低,但隨著供應量增大所需車輛也大規(guī)模增加,使得加注和泄氣所需的空間和時間也增加,所以不適合大量長距離供應。

另外,在運輸上,需要采用專用的“魚雷管束車”。而魚雷管車也存在缺點,一輛魚雷管車,拉十來個管子,只能運輸不到300公斤氫氣,且充滿一個魚雷管,要花費六七個小時,時間太長,難以規(guī)模化復制。

據(jù)產(chǎn)業(yè)內(nèi)人士介紹,氣氫拖車+氯堿副產(chǎn)氫是目前最優(yōu)組合, 其氫氣成本范圍在17.9~19.2元/kg,已經(jīng)具備經(jīng)濟性。

基于200km左右運輸距離和每天10噸的運輸規(guī)模來看,氣氫拖車的成本可以達到2.02元/kg。

  • 在10t/d的規(guī)模、不考慮過路費的情況下,200km的運氫價格為12.25元/kg、500km的運氫價格為12.54元/kg。

  • 在100t/d的運輸規(guī)模下,200km的運氫價格為8.57元/kg,500km的運氫價格為8.85元/kg。

液氫運輸

液氫罐車是未來的重要方向,其運輸能力是氣氫拖車的十倍以上,配合大規(guī)模可再生能源制氫,是燃料電池大規(guī)模部署后的氫氣解決方案。

根據(jù)研究和顧問機構TrendBank的報告,氫氣液化過程的相關成本占運氫總成本的50%左右,液氫運輸運氫成本隨著規(guī)模的增大而降低,隨著運輸距離的增大成本也會增高,但是升高的幅度不大。

液氫運輸優(yōu)于高壓氣態(tài)儲氣,用有機液儲氫運輸同樣相對于高壓儲氫,綜合成本下降約40% ,雖然運輸效率高,但脫氫溫度過高(>350℃),且存在副產(chǎn)物 。

管道運輸

管道運輸運營成本低、運輸規(guī)模龐大、安全性高、能耗低,但缺點是初始投資成本過高且只能點對點、國內(nèi)條件苛刻,因此在供應需求量較小的條件下難成為主流。

據(jù)能鏈了解,目前全球氫氣管道排名前三的是美國(2600Km左右)、比利時(613Km)、德國(376Km)。目前,國內(nèi)管道運輸氫氣只能在工業(yè)園區(qū)短距離運輸。

固態(tài)儲氫運輸

固態(tài)儲氫運輸方面,現(xiàn)階段技術還不成熟,都尚處于研究或者小規(guī)模實驗狀態(tài)。

目前,日本海外供氫來源主要有兩種,一是在文萊將氫氣與有機液合成為氫油,利用船運運輸?shù)饺毡竞笤谶M行脫氫處理釋放并提純氫氣;二是來自澳洲的褐煤制氫,用液氫運輸至日本。

氫氣儲運除了技術上的問題外,在國內(nèi)還有一項至關重要的決定性因素。

據(jù)業(yè)內(nèi)人士表示 ,危化品是有運輸規(guī)定,運輸?shù)墓尴浠虿圮囈驗閷儆谔胤N設備,中國相關的特種設備容器法規(guī)里有工業(yè)氣體,但是沒有明確注明氫這個介質(zhì)。

目前,國內(nèi)在氫氣運輸方面還沒有明確的規(guī)定,有待推動。據(jù)能鏈了解,富瑞氫能正在積極推進液氫標準法律法規(guī)的進程。

2019年氫能首次被寫入政府工作報告,隨著氫能產(chǎn)業(yè)不斷發(fā)展,相信不久的將來氫能儲運方面的規(guī)定也會提上日程。


 

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