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氫氣儲運為何成為當前氫能產業鏈“最難啃的骨頭”?

2022-04-15 09:59
香橙會
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氫頡科技董事朱珺:MCH有機物儲氫是氫儲運的一種有效解決方式

中國的能源稟賦決定了中國將提升電能在國家能源體系中的份額,氫氣儲運在一定程度上等于電的儲運。約70%以上的風力以及太陽能發電能力在中國西北地區,而中國的沿海地區是能源消費的主要區域,所以目前能源傳輸系統滯后于可再生能源裝置的建設。

這就需要在可再生能源豐富的地區增加當地對電能和氫能的需求,加大對電能以及氫能存儲、運輸的基礎設施方面的投資。

氫頡科技利用甲苯這一廣泛應用的化工原料,通過加氫和脫氫的化工反應可以實現氫氣儲存,因地制宜設計不同的供應方式。通過成套的MCH儲運技術,可以將西部地區的綠氫遠途運輸到東部地區使用。并且通用現有的柴油儲運設備,無需額外新增基礎建設。

MCH技術可以解決特殊地理環境的運輸成本問題,比如多山多隧道多橋地區或高壓低溫運輸不可到達地區的運輸問題。另外,可以作為長期儲備氫能的一種形式,常溫常壓下穩定存儲3-5年。

MCH場景示意圖

有機物儲氫+壓縮方式的組合是解決能源長期儲存運輸以及使用的完美解決方案。

有機物儲氫+壓縮方案

甲苯同氫氣反應生成甲基環己烷(MCH),MCH脫氫再生成甲苯?梢砸虻刂埔,既可以組成完整產業鏈,也可以切割流程,分別實現儲能,運輸,分裝等功能。

MCH常溫常壓下為液體,可利用原有的儲運體系,不論甲苯還是MCH都是常用的化工品,相關的法律法規完備。通過槽車,標準罐,內陸船等各種方式短距離的周轉,運費約為0.5-1元/方。根據氫氣使用地區的情況決定甲苯是當地銷售還是返回。

加氫和脫氫裝置都屬于常規的化工反應,易管理,易操控。加氫和脫氫的綜合成本約2元/方。中國內地有豐富的氫氣資源,不論電解、煤制氫、焦爐尾氣副產,都可以實現。

現有加氫站的形式決定了氫氣要從就近的氫源地獲取,而發達地區主要是灰氫居多。如果使用MCH技術,可以用西部的綠氫在同等價格的前提下提供給加氫站使用。

假設上海臨港的洋山深水港想開發氫能場景,在氫氣的運輸方面受到限制導致加氫站無法獲得低成本的氫氣,那么運輸MCH進入加氫站,可在站內實現脫氫加注一體化。

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廣東省特檢院工程師徐瑤:國家明確固態儲氫地位,有望予以重點研究

廣東省特種設備檢測研究院是廣東省市場監督管理局直屬公益二類事業單位,對8大類的特種設備進行定期檢驗,型式試驗以及監督檢驗。

全球氫能發展而言,美國氫能發展布局起步早發展穩,日本氫能產業發展重點突出,專注于車載儲氫容器、氫氣運輸和加氫站的研究。歐盟對天然氣管道運輸的研究以及應用化比我國早。

高壓氣態儲氫是目前應用最廣泛的儲氫方式,其優點是充氫放氫速度快、設備結構相對簡單、技術相對成熟,缺點是體積儲氫密度較低,且需要高壓力儲存,以增大儲氫密度。

液氫是未來最重要的儲氫方式之一,在國外已經成熟大規模應用的情況下,國內仍處于起步階段。液氫其優點是儲氫密度高,密度為70kg/m3,長距離運輸液態儲運方式具有優越的經濟性;缺點是氫氣液化能耗高(約為氫氣能量的1/3)、長時間存放液氫的靜態蒸發損失較大。

國內液氫產地主要分布于:北京、四川、海南、浙江、內蒙古,其中北京101所、四川西昌和海南文昌已具備(1.5-2.5)噸/天的液氫生產和使用經驗,但主要應用于航天、軍工領域。內蒙古烏海、浙江嘉化已建成的液氫廠生產規模較小,尚無法形成大量的商業化供應。目前各大科研機構及企業正在加大布局相關產業。

固態儲氫的優點是儲氫壓力較低、體積儲氫密度高、可純化氫氣、安全性高;缺點是質量儲氫密度低、充放氫需要熱交換、循環穩定性差。固態儲氫的安全優勢,可能會使其主要分布在例如“氫進萬家”等對安全要求性比較高的場所。

固態儲氫方式有以下幾種方式:金屬氫化物固態儲氫、配位氫化物固態儲氫、碳質材料固態儲氫、金屬有機骨架化合物儲氫等。目前固態儲氫的應用范圍不如氣態和液態,但是今年3月份發布的《氫能產業發展中長期規劃(2021-2035年)》中,已經明確地把這幾種儲氫方式做了分類,意味著國家將對固態儲氫(包括復合儲氫)進行重點研究。

       原文標題 : 香橙會氫能沙龍文字實錄:線上激辯氫氣儲運難在哪里?

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