什么是氢气储运?

氢气储存和运输涵盖了用于以足够密度储存氢气并安全输送到所需地点的所有技术。由于氢气在常温常压下是所有燃料中体积能量密度最低的,因此高效的储存和运输解决方案对于构建可行的氢能经济至关重要。关键方法包括高压气体压缩(通常为 350–700 巴)、-253°C 的低温液体储存以及使用金属氢化物或化学载体的新兴固态方法。运输方式包括管道网络、压缩气体管网运输、液氢低温罐车运输以及可使用现有液体燃料基础设施的化学氢载体,例如氨或液态有机氢载体 (LOHC)。

关于氢气储运的5个关键问题

氢气储存主要有三种方式:(1)压缩气态氢,储存在350-700巴的高压钢瓶或储罐中——这是目前商业上最成熟的技术,应用于燃料电池汽车和加氢站;(2)液氢,储存在低温(-253℃)的绝热储罐中,能量密度更高,但液化需要消耗大量能量;(3)固态储存,使用金属氢化物、化学氢化物或多孔材料等材料,通过化学或物理过程吸收和释放氢气,具有安全性高和体积密度高等优点。
长距离氢气运输方案包括专用氢气管道(类似于天然气管道,但需要使用耐氢材料)、小批量压缩气体管式运输车、大批量低温液体运输车,以及化学品船改装——将氢气转化为氨或液态有机氢载体(LOHC),利用现有液体燃料基础设施进行运输,然后在目的地再次转化。管道运输在规模化运输时最具经济效益,而化学品船的优势在于可以利用现有的港口和油轮基础设施。
氢气储存和运输遵循国际标准,包括ISO 15869(气态氢汽车燃料箱)、ISO 13985(液态氢汽车燃料系统)以及联合国《关于危险货物运输的建议书》。在中国,国家标准化管理委员会发布的GB/T标准涵盖氢气钢瓶设计、加氢站安全和管道规范。中国氢能联盟发布了补充监管要求的行业指南。
氢气储存可以作为电能的长时储能装置,与短时电池储能形成互补。多余的可再生能源通过电解制氢(电转氢),然后储存起来,并在需要时通过燃料电池或氢燃气轮机重新转化为电力。这种电转氢再转电的路径可以实现季节性储能,并有助于平衡风能和太阳能发电在数天、数周甚至数月内的间歇性——在这样的时间尺度上,电池储能目前在电网规模上尚不具经济可行性。
氢气储存与运输基础设施是连接氢气生产与终端应用的关键环节。储存和运输方式的选择取决于运输量、距离、终端使用需求以及现有基础设施条件。在上海国际电力展(EP Shanghai)旗下 上海氢能展(HE Shanghai )同期举办的展会上,从高压气瓶到低温系统以及固态储氢材料,涵盖了完整的氢气储运技术体系,汇聚了来自中国及国际领先供应商的解决方案。

关键要点

氢气储存和运输基础设施是氢气生产与终端应用之间的关键环节。储存和运输方式的选择取决于储量、距离、终端应用需求以及现有基础设施。在同期举办的上海国际储能展览会(ES Shanghai)暨上海氢能展(HE Shanghai)上,来自国内外的领先供应商将展示涵盖氢气储存和运输技术的全系列产品,从高压气瓶到低温系统和固态材料,应有尽有。
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