氫能儲(chǔ)運(yùn)探索多路徑降本

時(shí)間:2024-06-16 13:55來源:中國能源報(bào) 作者:楊梓
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       在業(yè)內(nèi)人士看來,氫能儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)水平的提質(zhì)升級是調(diào)節(jié)我國氫能資源供需錯(cuò)配、實(shí)現(xiàn)長距離低成本運(yùn)氫的關(guān)鍵一步,進(jìn)一步完善氫能儲(chǔ)運(yùn)體系,才能帶動(dòng)氫能產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)大規(guī)模高質(zhì)量發(fā)展。
 
       氫能中游儲(chǔ)運(yùn)環(huán)節(jié)運(yùn)輸效率低、成本高是當(dāng)前氫能發(fā)展的一大痛點(diǎn)。隨著氫能產(chǎn)業(yè)鏈降本訴求與下游需求的不斷提升,相關(guān)企業(yè)都在積極尋求高安全、高密度、低成本、長距離的氫能儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)。
 
       在業(yè)內(nèi)人士看來,氫能儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)水平的提質(zhì)升級是調(diào)節(jié)我國氫能資源供需錯(cuò)配、實(shí)現(xiàn)長距離低成本運(yùn)氫的關(guān)鍵一步,進(jìn)一步完善氫能儲(chǔ)運(yùn)體系,才能帶動(dòng)氫能產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)大規(guī)模高質(zhì)量發(fā)展。
 
液氫儲(chǔ)運(yùn)潛力巨大
 
       據(jù)了解,氫能儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)路線主要有高壓氣態(tài)儲(chǔ)運(yùn)、低溫液態(tài)儲(chǔ)運(yùn)、固態(tài)儲(chǔ)運(yùn)和有機(jī)液態(tài)儲(chǔ)運(yùn)等幾種方式,目前以高壓氣態(tài)儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)最為成熟、應(yīng)用最廣。不過,當(dāng)前普遍使用的長管拖車高壓氣態(tài)儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)只適用于短距離運(yùn)輸,運(yùn)輸成本會(huì)隨著距離的增加而升高。
 
       低溫液態(tài)儲(chǔ)氫、固態(tài)儲(chǔ)氫和有機(jī)液態(tài)儲(chǔ)氫在中長距離運(yùn)輸中具備成本優(yōu)勢。在業(yè)內(nèi)人士看來,目前多元化的儲(chǔ)運(yùn)氫系統(tǒng)正在逐步建立,加快研發(fā)低溫液氫儲(chǔ)運(yùn)、固態(tài)儲(chǔ)氫等新型長距離儲(chǔ)運(yùn)技術(shù),是降低運(yùn)輸成本的重要途徑。
 
       以液氫為例,在國富氫能技術(shù)裝備股份有限公司聯(lián)合創(chuàng)始人魏蔚看來,在儲(chǔ)運(yùn)環(huán)節(jié),液氫儲(chǔ)運(yùn)罐箱(車)自重輕、載氫量大、工作壓力低,比高壓氫運(yùn)輸效率更高、更安全。同時(shí),液氫在綠氫產(chǎn)地液化的電費(fèi)低,到了下游終端使用時(shí),可節(jié)省在加氫站的網(wǎng)電消耗,比長輸管道氣態(tài)綠氫攜帶了更多的綠電。此外,液氫在終端極易獲得超純氫,帶動(dòng)化工電子半導(dǎo)體行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。
 
       “液氫運(yùn)輸方面在200公里以上的長距離運(yùn)輸情況下,液氫的綜合成本低于20兆帕高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫。”浙江大學(xué)教授張小斌在日前舉辦的氫能儲(chǔ)運(yùn)及基礎(chǔ)設(shè)施多元化創(chuàng)新實(shí)踐主題峰會(huì)上表示,液氫是全球公認(rèn)的可大規(guī)模獲得超純氫的方式,相比于氣態(tài)提純技術(shù),具有系統(tǒng)簡單、經(jīng)濟(jì)、高效可控、不易污染、品質(zhì)穩(wěn)定等特點(diǎn)。未來工業(yè)用氫的大規(guī)模儲(chǔ)運(yùn),尤其是在高純、超純氫方面,液氫儲(chǔ)運(yùn)及供應(yīng)有很大的應(yīng)用前景。
 
        不過,目前我國液氫發(fā)展尚處于初級階段。魏蔚指出,全球液氫總產(chǎn)能超過600噸/天,其中北美占全球液氫產(chǎn)品總量的90%以上。目前,我國已自主建成并投產(chǎn)的液氫工廠總產(chǎn)能不超過10噸/天。
 
積極探索管道輸氫
 
       管道輸氫是氫能長距離、大規(guī)模運(yùn)輸氫能的最佳方式之一,目前摻氫天然氣管道、純氫管道建設(shè)正逐步展開。
 
       中集安瑞科氫能研究院院長李懷恩表示,管道輸氫已有80多年的歷史,是效率最高的輸氫方式,適合長期、穩(wěn)定巨大需求的場合。
 
       國家石油天然氣管網(wǎng)集團(tuán)科學(xué)技術(shù)研究總院氫能管輸技術(shù)專家彭世垚表示,就摻氫管道發(fā)展而言,國外摻氫管道處于示范階段,以燃?xì)夤艿罏橹鳎瑩綒浔壤鸩綇?—10%—30%發(fā)展。國內(nèi)摻氫示范項(xiàng)目均為燃?xì)夤艿罁綒,長輸摻氫管道已開展建設(shè)?傮w上,國內(nèi)外在天然氣摻氫均處于示范探索階段,均未實(shí)現(xiàn)在現(xiàn)役大口徑、高壓力、高鋼級的管道內(nèi)規(guī)模化摻氫應(yīng)用。
 
       在純氫管道方面,國外X52以下鋼級、中低壓純氫管道輸送技術(shù)已經(jīng)成熟,正在向大輸量、高鋼級快速發(fā)展。我國純氫管道建設(shè)處于起步階段,普遍采用低鋼級管道、運(yùn)行壓力低、運(yùn)營里程短,正向大輸量方向發(fā)展。
 
      “到目前為止,全球范圍內(nèi)氫氣管道總里程只有5000多公里,這些管道基本由AL、AP、LINDE等公司建設(shè),并由氫氣生產(chǎn)商運(yùn)營,主要作為工業(yè)原料。國內(nèi)目前已建成3條純氫輸送管道,數(shù)量僅百公里級,幾乎都以石油煉化工業(yè)為用氫目的。”李懷恩指出。
 
開展多種儲(chǔ)運(yùn)方式的探索和實(shí)踐
 
       2022年3月,國家發(fā)改委、國家能源局聯(lián)合印發(fā)的《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃(2021—2035年)》指出,以安全可控為前提,積極推進(jìn)技術(shù)材料工藝創(chuàng)新,支持開展多種儲(chǔ)運(yùn)方式的探索和實(shí)踐。提高高壓氣態(tài)儲(chǔ)運(yùn)效率,加快降低儲(chǔ)運(yùn)成本,有效提升高壓氣態(tài)儲(chǔ)運(yùn)商業(yè)化水平。推動(dòng)低溫液氫儲(chǔ)運(yùn)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用,探索固態(tài)、深冷高壓、有機(jī)液體等儲(chǔ)運(yùn)方式應(yīng)用。開展摻氫天然氣管道、純氫管道等試點(diǎn)示范。逐步構(gòu)建高密度、輕量化、低成本、多元化的氫能儲(chǔ)運(yùn)體系。
 
       中金公司的研報(bào)指出,液氫和管道運(yùn)氫發(fā)展?jié)摿^大,預(yù)計(jì)到2030年國內(nèi)運(yùn)氫方式中液氫槽車和管道運(yùn)輸占比有望達(dá)到80%。在業(yè)內(nèi)人士看來,為使我國氫能儲(chǔ)運(yùn)環(huán)節(jié)由弱轉(zhuǎn)強(qiáng),首先應(yīng)加速氫儲(chǔ)運(yùn)環(huán)節(jié)關(guān)鍵零部件國產(chǎn)化進(jìn)程,使成本得以快速下降。同時(shí),更要加大科研創(chuàng)新力度,推動(dòng)氫能儲(chǔ)運(yùn)前沿技術(shù)發(fā)展。
 
       彭世垚表示,管道輸氫領(lǐng)域主要圍繞管材及焊縫與氫相容性、工藝控制、設(shè)備適應(yīng)性、安全防護(hù)等四方面難題進(jìn)行深入研究。
 
       張小斌指出,我國液氫產(chǎn)業(yè)已初步具備液氫自主生產(chǎn)能力,還需對10噸/天以上的規(guī)模化技術(shù)加大研發(fā)力度。同時(shí),還可通過設(shè)備自主化、產(chǎn)能規(guī)模化等方式降低液氫總體投資。
 
      “展望未來5—15年,氫能基礎(chǔ)沒施與車載儲(chǔ)氫系統(tǒng)發(fā)展邏輯將遵循降低成本、性能提升和智能化的趨勢,應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注氫氣大流量快速加注等前沿技術(shù)發(fā)展趨勢,以及高質(zhì)量密度液氫儲(chǔ)氫等創(chuàng)新發(fā)展需求。”魏蔚提到。
 
(責(zé)任編輯:子蕊)
文章標(biāo)簽: 氫能
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