有关氢能应用的轨迹,最早可以追溯到汽油、天然气之前。如今,氢能作为能源转型的中坚力量,在难以脱碳的领域中扮演着重要的角色,例如电力、制造业、交通领域是主要的碳排放来源,氢能源则可从使用端和储能端减少碳排放。
氢能产业未来将与可再生能源及其他低碳技术融合,在交通、电力、工业等领域多元化发展。根据我国目前能源现状,发展氢能是实现双碳目标的重要抓手之一。
01氢能运输现状
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氢能产业大规模发展与氢能储运技术的突破有着直接性的关联。由于当前氢能源的特殊性以及行业技术的制约,且叠加“氢”元素密度大、运输损失高等特质,使得氢能运输形成氢能产业链中单独的一环。
氢气从制氢到应用端需要经历运输环节,氢气运输的方式根据其储存的方式而有所不同主要分为:气态运输、液态运输、固体运输和有机液体运输。国际上氢气输运方式主要包括长管拖车气态输运、液氢罐车输运和管道输运等。
▲图:氢气输运方式及优缺点分析
目前,市场比较成熟的应用方式是气态运输,即通过卡车、长管拖车或管道将气体运输到终端。在这个过程中,长管拖车一般会给到200-500倍的大气压强,管道则会给到10-40倍,成本分别为2.02元/kg和0.3元/kg。综合来看,管道运输会更加安全,也能适应更长距离的运输。
02氢气储运过程中有哪些安全风险?
在氢能产业链中,氢气的储运是连接供应端与需求端的关键,从特性来看,氢气较于其他燃料安全性相对更高,不容易形成可爆炸的气雾。所以,氢气储运过程中建立有效的防控手段,注意各环节安全问题,就能有效提升氢气运输过程的安全可靠性。
氢气运输过程安全保障——拖车运输
目前长管拖车储运氢气应用最为广泛,在运输过程中也会存在一定的风险,可通过装置设置安全气瓶/压力表/导静电装置/灭火装置质量安全、温度计设置安全、爆破片设置安全等有效措施降低风险,以保障氢气充装、运输过程中的安全性。
氢气运输过程安全保障——液氢槽车运输
液氢槽车输运存储容量高,适用于中等距离运输,但对储氢容器的绝热要求很高;并且在运输过程会发生液氢蒸发以及超低温液氢泄漏对人体及环境造成伤害。针对此类情况,可在装置上安装卸压阀,调节装置内部压力;还可以借助于智能化检监测技术,搭建远程车载监测设备,对新型输运装备故障模式、人员违章操作等安全隐患预警,从而实现氢能运输智能预警与风险溯源排查。