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加快氫能源規(guī)模利用 儲(chǔ)運(yùn)成主要難點(diǎn)
2022年09月20日 14:50:24
來源：智能制造網(wǎng) 點(diǎn)擊量：2741
氫能作為一種清潔能源，可以促進(jìn)電力行業(yè)的綠色化轉(zhuǎn)型。目前，氫能發(fā)電站也在全國范圍內(nèi)陸續(xù)建設(shè)中。
【化工儀器網(wǎng) 時(shí)事熱點(diǎn)】能源關(guān)乎經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展大局，加速推進(jìn)能源清潔化是達(dá)成“雙碳”目標(biāo)的重要手段。在眾多清潔能源中，氫能高熱值、低污染、來源廣等優(yōu)勢十分突出。憑借眾多優(yōu)勢，氫能在諸多領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用。
氫能作為一種清潔能源，可以促進(jìn)電力行業(yè)的綠色化轉(zhuǎn)型。目前，氫能發(fā)電站也在全國范圍內(nèi)陸續(xù)建設(shè)中。
安徽六安兆瓦級(jí)氫能綜合利用示范站采用的氫燃料電池發(fā)電工藝。不同于其他新能源的發(fā)電方式，安徽六安兆瓦級(jí)氫能綜合利用示范站的發(fā)電方式是將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能，有效降低能量損耗。在電網(wǎng)低負(fù)荷的時(shí)候，它可以吸收多余的電進(jìn)行電解水，生產(chǎn)氫氣和氧氣，儲(chǔ)存起來，以備高峰時(shí)用于發(fā)電。
與其他發(fā)電站相比，氫能發(fā)電噪音小、效率高、啟動(dòng)快、成本低。
從發(fā)電方式上來看，氫能發(fā)電可分為兩種：分布式發(fā)電、冷熱電聯(lián)供。利用燃料電池進(jìn)行分布式發(fā)電能削峰填谷，促進(jìn)區(qū)域電網(wǎng)平穩(wěn)運(yùn)行；冷熱電聯(lián)供則打通了制氫、氫氣發(fā)電、供熱制冷等環(huán)節(jié)，進(jìn)一步拓寬了氫能示范應(yīng)用領(lǐng)域，開辟了可再生能源制氫及氫能綜合利用的新路徑。
氫燃料電池客車是氫能的應(yīng)用場景之一，通過采用氫燃料電池，客車的續(xù)航能力得到了大幅提升。武漢氫陽能源公司與揚(yáng)子江汽車公司合作推出第二代氫燃料電池客車“氫揚(yáng)號(hào)”，優(yōu)化了有機(jī)液態(tài)儲(chǔ)氫與燃料電池耦合，續(xù)航里程提高到400公里；宇通已完成了三代燃料電池客車開發(fā)，加氫時(shí)間8-10分鐘，續(xù)駛里程超過500公里；丹東黃海客車8.5米氫燃料電池客車?yán)m(xù)航達(dá)到了700km以上。
目前，儲(chǔ)能領(lǐng)域以抽水蓄能系統(tǒng)為主導(dǎo)，但電化學(xué)儲(chǔ)能、氫能儲(chǔ)能、飛輪儲(chǔ)能等儲(chǔ)能技術(shù)也在不斷進(jìn)步。風(fēng)電與光伏除了季節(jié)上的波動(dòng)之外，空間分布也很不均勻，長距離的運(yùn)輸不可避免，而氫能的能量密度大，能夠長時(shí)間儲(chǔ)能，多元化應(yīng)用，在一定程度上彌補(bǔ)了電化學(xué)儲(chǔ)能的不足。
氫儲(chǔ)能面臨的阻礙主要有制氫和儲(chǔ)運(yùn)兩方面。目前，氫的主要來源仍然是化石能源，采用這種方式制取的氫被稱為“灰氫”。目前法規(guī)允許的外供加氫站價(jià)格主流區(qū)間為60-80元/kg，部分地區(qū)最低也要40元/kg左右，補(bǔ)貼平均在10-12元/kg。以重卡為例，現(xiàn)在百公里能耗成本要400元，同類型的柴油車為180-200元。由此可見，即便是灰氫，使用成本仍相對較高。
儲(chǔ)運(yùn)方面，目前主要通過長管拖車、管道輸送和液氫槽車三種方式運(yùn)輸。長管拖車是國內(nèi)加氫站氫氣運(yùn)輸?shù)闹饕绞剑瑢錃庥僧a(chǎn)地運(yùn)往加氫站，通過站內(nèi)的壓縮系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、加注系統(tǒng)等實(shí)現(xiàn)對車輛的加注；管道輸送方式以高壓氣態(tài)或液態(tài)氫的管道輸送為主，通過管道“摻氫”和“氫油同運(yùn)”技術(shù)實(shí)現(xiàn)長距離、大規(guī)模的輸氫；液氫槽車主要用于液態(tài)氫運(yùn)輸，增加了氫氣液化深冷過程，液槽罐車的容量大約為65m³，每次可凈運(yùn)輸約4000kg氫氣，但對設(shè)備、工藝、能源的要求更高，在國內(nèi)應(yīng)用較少。
從技術(shù)、安全、成本三個(gè)方面來看，高壓氣態(tài)儲(chǔ)運(yùn)氫氣是當(dāng)下較好的選擇。氫氣的儲(chǔ)運(yùn)關(guān)乎氫能的大規(guī)模應(yīng)用，技術(shù)的快速進(jìn)步或許會(huì)帶來效率更高、成本更低的儲(chǔ)運(yùn)方式。
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