山東氫氣運(yùn)輸存儲(chǔ)

氫氣用作汽車能源的主要優(yōu)點(diǎn)，來(lái)源非常豐富。氫是宇宙中含量豐富的元素之一。氫可由水電解而成，水的資源極其豐富。也可以以天然氣、煤、硫化氫為原料制取。污染很少。氫氣燃料是不含碳的燃料，廢氣中的主要成分是氫燃燒后的生成物H2O、空氣中的N2、燃燒后空氣中剩余的O2以及在高溫下生成的NOx。沒(méi)有汽油車及柴油車所排出的令人困擾的CO、HC以及微粒、鉛、硫等有害物質(zhì)，不會(huì)誘發(fā)光化學(xué)煙霧，也沒(méi)有導(dǎo)致地球溫室效應(yīng)的CO2。熱效率高。氫的火焰?zhèn)鞑ニ俣缺绕透咴S多，氫是氣態(tài)燃料，混合氣形成質(zhì)量好、分配均勻，加之火焰?zhèn)鞑ニ俣雀?，允許采用較稀的混合氣；氫的自燃溫度比汽油高，抗爆性好，允許有較高的壓縮比，使得燃燒熱效率較高，燃料消耗率較低。氫氣的輸運(yùn)包括工業(yè)鋼瓶、集裝格、長(zhǎng)管拖車、氣體管道、液態(tài)氫氣、有機(jī)液體、儲(chǔ)氫合金等方法。山東氫氣運(yùn)輸存儲(chǔ)

柴油發(fā)動(dòng)機(jī)在巡航速度下可實(shí)現(xiàn)35％的效率。汽油發(fā)動(dòng)機(jī)在巡航速度下可實(shí)現(xiàn)25％的效率。兩種車輛都可以轉(zhuǎn)換為氫氣運(yùn)行?？梢允褂脙?nèi)燃機(jī)（ICE），使效率達(dá)到35％?；蛘?，可以使用燃料電池，效率達(dá)到45％。鋼罐的空間，重量和費(fèi)用使其不切實(shí)際。能源效率方面的任何提高都將被拖運(yùn)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(chǔ)罐不存在，它們只是目標(biāo)。相比之下，汽油需要一個(gè)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(duì)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(yùn)送400公斤。那是因?yàn)楣薜闹亓磕軌蛉菁{200個(gè)大氣壓?？湛ㄜ嚨闹亓繋缀跸喈?dāng)于整輛卡車的重量。壓縮氫氣罐必須堅(jiān)固。如果儲(chǔ)罐破裂。吉林氫氣運(yùn)輸車輛其他存儲(chǔ)氫的方法還有納米碳管儲(chǔ)氫、有機(jī)化合物儲(chǔ)氫、碳凝膠儲(chǔ)氫、玻璃微球儲(chǔ)氫、配位氫化物儲(chǔ)氫等。

    測(cè)算過(guò)程如下表：氫氣管網(wǎng)相比長(zhǎng)管拖車具備成本優(yōu)勢(shì)。由于壓縮每公斤氫氣所消耗的電量是一定的。管道運(yùn)氫成本增長(zhǎng)的驅(qū)動(dòng)因素主要是與輸送距離正相關(guān)的管材折舊及維護(hù)費(fèi)用。當(dāng)輸送距離為100km時(shí)，運(yùn)氫成本為，為同等距離下氣氫拖車成本的1/5，通過(guò)管道運(yùn)輸氫氣是一種降低成本的可靠方法。管道運(yùn)氫成本很大程度上受到需求端的影響。雖然測(cè)算結(jié)果顯示管道運(yùn)氫成本較低，但達(dá)到該成本的前提是管道的運(yùn)能利用率達(dá)到100%，即加氫站有足夠的氫氣需求。運(yùn)氫成本隨著利用率的下降而上升，當(dāng)運(yùn)能利用率為20%時(shí)，管道運(yùn)氫的成本已經(jīng)接近長(zhǎng)管拖車運(yùn)氫。在當(dāng)前加氫站尚未普及、站點(diǎn)較為分散的情況下，管道運(yùn)氫的成本優(yōu)勢(shì)并不明顯。但隨著氫能產(chǎn)業(yè)逐步發(fā)展，氫氣管網(wǎng)終將成為低成本運(yùn)氫方式的選擇。液氫罐車運(yùn)輸：適合長(zhǎng)距離運(yùn)輸，國(guó)內(nèi)外應(yīng)用差距明顯液氫運(yùn)輸相比氣氫效率更高，但國(guó)內(nèi)應(yīng)用程度有限液氫罐車運(yùn)輸系統(tǒng)由動(dòng)力車頭、整車拖盤和液氫儲(chǔ)罐3部分組成。由于液氫的運(yùn)輸溫度需保持在-253℃以下，與外部環(huán)境溫差較大，為保證液氫儲(chǔ)存的密封和隔熱性能，對(duì)液氫儲(chǔ)罐的材料和工藝有很高的要求，使其初始投資成本較高。液氫罐車運(yùn)輸具有更高的運(yùn)輸效率，但液化過(guò)程能耗大。

氫氣可像天然氣那樣直接用于發(fā)動(dòng)機(jī)，它燃燒后生成水，不排放CO、HC、CO2，是非常干凈的燃料。氫氣的分子量為2，是輕的元素，密度很小，沸點(diǎn)為℃，自燃點(diǎn)為400℃。氫氣用作汽車能源的主要優(yōu)點(diǎn)。來(lái)源非常豐富。氫是宇宙中含量豐富的元素之一。氫可由水電解而成，水的資源極其豐富。也可以以天然氣、煤、硫化氫為原料制取。污染很少。氫氣燃料是不含碳的燃料，廢氣中的主要成分是氫燃燒后的生成物H2O、空氣中的N2、燃燒后空氣中剩余的O2以及在高溫下生成的NOx。沒(méi)有汽油車及柴油車所排出的令人困擾的CO、HC以及微粒、鉛、硫等有害物質(zhì)，不會(huì)誘發(fā)光化學(xué)煙霧，也沒(méi)有導(dǎo)致地球溫室效應(yīng)的CO2。熱效率高。氫的火焰?zhèn)鞑ニ俣缺绕透咴S多，氫是氣態(tài)燃料，混合氣形成質(zhì)量好、分配均勻，加之火焰?zhèn)鞑ニ俣雀?，允許采用較稀的混合氣；氫的自燃溫度比汽油高，抗爆性好，允許有較高的壓縮比，使得燃燒熱效率較高，燃料消耗率較低。氫燃料電池乘用車、公交車、叉車已經(jīng)投入市場(chǎng)。

    運(yùn)輸成本通過(guò)建立加氫站氫氣運(yùn)輸成本模型進(jìn)行分析，結(jié)果表明上海大規(guī)模氫氣運(yùn)輸?shù)拈L(zhǎng)管拖車運(yùn)輸成本為·kg-1，液氫運(yùn)輸成本為·kg-1，管道運(yùn)輸成本為6元·kg-1。氫氣液化能耗占自身低熱值30％以上，約為壓縮能耗的3倍左右，但氣態(tài)氫氣運(yùn)輸能耗高于液氫運(yùn)輸能耗。運(yùn)輸中盡管存在如高壓、液氫蒸發(fā)以及氫脆等安全風(fēng)險(xiǎn)，但都可通過(guò)設(shè)計(jì)、規(guī)范等措施避免。根據(jù)分析結(jié)果，對(duì)于上海近期千輛級(jí)規(guī)模燃料電池汽車的發(fā)展計(jì)劃，長(zhǎng)管拖車輸送氫氣是方案。為促進(jìn)燃料電池汽車的發(fā)展，上海必須建立與之發(fā)展相適應(yīng)的氫基礎(chǔ)設(shè)施(加氫站)。加氫站按制氫地點(diǎn)可分為外供氫加氫站和站內(nèi)制氫加氫站，而對(duì)于外供氫加氫站，氫氣的運(yùn)輸是重要的一環(huán)。氫氣的運(yùn)輸方式是多樣的，且每種運(yùn)輸方式的應(yīng)用場(chǎng)合、成熟程度、使用成本等都不相同，因此需要進(jìn)行比較，根據(jù)實(shí)際情況研究合理的運(yùn)輸方式，以有效促進(jìn)上海氫基礎(chǔ)設(shè)施的發(fā)展。氫氣運(yùn)輸方式，按照輸送時(shí)氫氣所處狀態(tài)的不同，氫氣的運(yùn)輸方式可分為：氣態(tài)氫氣(GH2)輸送、液態(tài)氫氣(LH2)輸送和固態(tài)氫氣(SH2)輸送。前兩者將氫氣加壓或液化后再利用交通工具運(yùn)輸，是目前加氫站正在使用的方式。固態(tài)氫氣輸送通過(guò)金屬氫化物進(jìn)行輸送，迄今尚未有固態(tài)氫氣輸送方式。 氫氣輸運(yùn)方法主要是長(zhǎng)管拖車、氣體管道、液態(tài)氫氣。青海氫氣運(yùn)輸聯(lián)系方式

根據(jù)站內(nèi)氫氣儲(chǔ)存相態(tài)不同，加氫站又分為氣氫加氫站和液氫加氫站。山東氫氣運(yùn)輸存儲(chǔ)

當(dāng)加氫站數(shù)量少時(shí)，運(yùn)輸成本可高達(dá)·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(shí)，成本在下降過(guò)程中出現(xiàn)波動(dòng)，這與長(zhǎng)管拖車?yán)眯视嘘P(guān)，例如當(dāng)加氫站規(guī)模750kg·d-1時(shí)，長(zhǎng)管拖車處于高負(fù)荷工作狀態(tài)，但當(dāng)規(guī)模增加到900kg·d-1時(shí)，由于需要增加管束，降低長(zhǎng)管拖車總體負(fù)荷強(qiáng)度，利用率降低，所以運(yùn)輸成本上升。當(dāng)加氫站網(wǎng)絡(luò)的數(shù)量達(dá)到8個(gè)后，運(yùn)輸成本逐漸穩(wěn)定在·kg-1。圖2是液氫的運(yùn)輸成本?？煽吹?，隨著加氫站數(shù)量和規(guī)模的增加，液氫的運(yùn)輸成本快速降低。液氫槽車運(yùn)輸氫氣的比較低成本為·kg-1，將近為長(zhǎng)管拖車的1／6。圖3是氫氣通過(guò)管道運(yùn)輸?shù)倪\(yùn)輸成本，管道的運(yùn)輸距離也為50km?？煽吹?，氫氣的運(yùn)輸成本隨每個(gè)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(shuō)明加氫站數(shù)量的增加并不減少氫氣運(yùn)輸成本，其原因是增加加氫站需要另外鋪設(shè)氫氣管道。 山東氫氣運(yùn)輸存儲(chǔ)