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氫氣儲(chǔ)運(yùn)為何成為當(dāng)前氫能產(chǎn)業(yè)鏈“最難啃的骨頭”?

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氫頡科技董事朱珺:MCH有機(jī)物儲(chǔ)氫是氫儲(chǔ)運(yùn)的一種有效解決方式

中國(guó)的能源稟賦決定了中國(guó)將提升電能在國(guó)家能源體系中的份額,氫氣儲(chǔ)運(yùn)在一定程度上等于電的儲(chǔ)運(yùn)。約70%以上的風(fēng)力以及太陽(yáng)能發(fā)電能力在中國(guó)西北地區(qū),而中國(guó)的沿海地區(qū)是能源消費(fèi)的主要區(qū)域,所以目前能源傳輸系統(tǒng)滯后于可再生能源裝置的建設(shè)。

這就需要在可再生能源豐富的地區(qū)增加當(dāng)?shù)貙?duì)電能和氫能的需求,加大對(duì)電能以及氫能存儲(chǔ)、運(yùn)輸?shù)幕A(chǔ)設(shè)施方面的投資。

氫頡科技利用甲苯這一廣泛應(yīng)用的化工原料,通過(guò)加氫和脫氫的化工反應(yīng)可以實(shí)現(xiàn)氫氣儲(chǔ)存,因地制宜設(shè)計(jì)不同的供應(yīng)方式。通過(guò)成套的MCH儲(chǔ)運(yùn)技術(shù),可以將西部地區(qū)的綠氫遠(yuǎn)途運(yùn)輸?shù)綎|部地區(qū)使用。并且通用現(xiàn)有的柴油儲(chǔ)運(yùn)設(shè)備,無(wú)需額外新增基礎(chǔ)建設(shè)。

MCH技術(shù)可以解決特殊地理環(huán)境的運(yùn)輸成本問(wèn)題,比如多山多隧道多橋地區(qū)或高壓低溫運(yùn)輸不可到達(dá)地區(qū)的運(yùn)輸問(wèn)題。另外,可以作為長(zhǎng)期儲(chǔ)備氫能的一種形式,常溫常壓下穩(wěn)定存儲(chǔ)3-5年。

MCH場(chǎng)景示意圖

有機(jī)物儲(chǔ)氫+壓縮方式的組合是解決能源長(zhǎng)期儲(chǔ)存運(yùn)輸以及使用的完美解決方案。

有機(jī)物儲(chǔ)氫+壓縮方案

甲苯同氫氣反應(yīng)生成甲基環(huán)己烷(MCH),MCH脫氫再生成甲苯?梢砸虻刂埔,既可以組成完整產(chǎn)業(yè)鏈,也可以切割流程,分別實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能,運(yùn)輸,分裝等功能。

MCH常溫常壓下為液體,可利用原有的儲(chǔ)運(yùn)體系,不論甲苯還是MCH都是常用的化工品,相關(guān)的法律法規(guī)完備。通過(guò)槽車,標(biāo)準(zhǔn)罐,內(nèi)陸船等各種方式短距離的周轉(zhuǎn),運(yùn)費(fèi)約為0.5-1元/方。根據(jù)氫氣使用地區(qū)的情況決定甲苯是當(dāng)?shù)劁N售還是返回。

加氫和脫氫裝置都屬于常規(guī)的化工反應(yīng),易管理,易操控。加氫和脫氫的綜合成本約2元/方。中國(guó)內(nèi)地有豐富的氫氣資源,不論電解、煤制氫、焦?fàn)t尾氣副產(chǎn),都可以實(shí)現(xiàn)。

現(xiàn)有加氫站的形式?jīng)Q定了氫氣要從就近的氫源地獲取,而發(fā)達(dá)地區(qū)主要是灰氫居多。如果使用MCH技術(shù),可以用西部的綠氫在同等價(jià)格的前提下提供給加氫站使用。

假設(shè)上海臨港的洋山深水港想開(kāi)發(fā)氫能場(chǎng)景,在氫氣的運(yùn)輸方面受到限制導(dǎo)致加氫站無(wú)法獲得低成本的氫氣,那么運(yùn)輸MCH進(jìn)入加氫站,可在站內(nèi)實(shí)現(xiàn)脫氫加注一體化。

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廣東省特檢院工程師徐瑤:國(guó)家明確固態(tài)儲(chǔ)氫地位,有望予以重點(diǎn)研究

廣東省特種設(shè)備檢測(cè)研究院是廣東省市場(chǎng)監(jiān)督管理局直屬公益二類事業(yè)單位,對(duì)8大類的特種設(shè)備進(jìn)行定期檢驗(yàn),型式試驗(yàn)以及監(jiān)督檢驗(yàn)。

全球氫能發(fā)展而言,美國(guó)氫能發(fā)展布局起步早發(fā)展穩(wěn),日本氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展重點(diǎn)突出,專注于車載儲(chǔ)氫容器、氫氣運(yùn)輸和加氫站的研究。歐盟對(duì)天然氣管道運(yùn)輸?shù)难芯恳约皯?yīng)用化比我國(guó)早。

高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫是目前應(yīng)用最廣泛的儲(chǔ)氫方式,其優(yōu)點(diǎn)是充氫放氫速度快、設(shè)備結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單、技術(shù)相對(duì)成熟,缺點(diǎn)是體積儲(chǔ)氫密度較低,且需要高壓力儲(chǔ)存,以增大儲(chǔ)氫密度。

液氫是未來(lái)最重要的儲(chǔ)氫方式之一,在國(guó)外已經(jīng)成熟大規(guī)模應(yīng)用的情況下,國(guó)內(nèi)仍處于起步階段。液氫其優(yōu)點(diǎn)是儲(chǔ)氫密度高,密度為70kg/m3,長(zhǎng)距離運(yùn)輸液態(tài)儲(chǔ)運(yùn)方式具有優(yōu)越的經(jīng)濟(jì)性;缺點(diǎn)是氫氣液化能耗高(約為氫氣能量的1/3)、長(zhǎng)時(shí)間存放液氫的靜態(tài)蒸發(fā)損失較大。

國(guó)內(nèi)液氫產(chǎn)地主要分布于:北京、四川、海南、浙江、內(nèi)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(chǎn)和使用經(jīng)驗(yàn),但主要應(yīng)用于航天、軍工領(lǐng)域。內(nèi)蒙古烏海、浙江嘉化已建成的液氫廠生產(chǎn)規(guī)模較小,尚無(wú)法形成大量的商業(yè)化供應(yīng)。目前各大科研機(jī)構(gòu)及企業(yè)正在加大布局相關(guān)產(chǎn)業(yè)。

固態(tài)儲(chǔ)氫的優(yōu)點(diǎn)是儲(chǔ)氫壓力較低、體積儲(chǔ)氫密度高、可純化氫氣、安全性高;缺點(diǎn)是質(zhì)量?jī)?chǔ)氫密度低、充放氫需要熱交換、循環(huán)穩(wěn)定性差。固態(tài)儲(chǔ)氫的安全優(yōu)勢(shì),可能會(huì)使其主要分布在例如“氫進(jìn)萬(wàn)家”等對(duì)安全要求性比較高的場(chǎng)所。

固態(tài)儲(chǔ)氫方式有以下幾種方式:金屬氫化物固態(tài)儲(chǔ)氫、配位氫化物固態(tài)儲(chǔ)氫、碳質(zhì)材料固態(tài)儲(chǔ)氫、金屬有機(jī)骨架化合物儲(chǔ)氫等。目前固態(tài)儲(chǔ)氫的應(yīng)用范圍不如氣態(tài)和液態(tài),但是今年3月份發(fā)布的《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長(zhǎng)期規(guī)劃(2021-2035年)》中,已經(jīng)明確地把這幾種儲(chǔ)氫方式做了分類,意味著國(guó)家將對(duì)固態(tài)儲(chǔ)氫(包括復(fù)合儲(chǔ)氫)進(jìn)行重點(diǎn)研究。

       原文標(biāo)題 : 香橙會(huì)氫能沙龍文字實(shí)錄:線上激辯氫氣儲(chǔ)運(yùn)難在哪里?

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