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制储运加氢站网络与燃料电池构成循环储能全产业链

发布时间:2019-11-19 00:02

沈军

(玉溪能投佳亨燃气工业有限公司,云南玉溪,653100)

  摘要:文章从动力的开展规律中找到了氢动力必将代替石油动力,从动力与轿车的结合点中找到了加氢站需求代替加油站这一要害环节,发明晰多储氢瓶替换循环加氢站技能,与再生动力制氢和燃料电池轿车对接构成循环储能,留住了再生动力,处理了其间歇性问题。具有整合各种质料制氢、运送电网、电解水制氢机、紧缩机、燃料电池轿车等资源在世界各地的仿制性,到达了与石油动力终端加油站相同的工艺流程,证明加氢技能的可行性;要点做了储氢瓶拖车、加氢机两种终端设备,选用石油公司成功诀窍“终端为王”的思维理念,与银行协作,能够“独占”氢动力和燃料电池轿车终端上万亿的商场份额,在各城市周围设备6种设备就能够出售氢动力和署理出售燃料电池轿车,处理了制氢、储氢、运氢、加氢等一系列难题;接着参加“联盟”安排,发布技能道路,防止咱们重复研制,依托国家级渠道,与标委会对接,展开“氢城氢国”运动,当我国每一个城市都仿制成功后,我国就可首先进入“氢能社会”。

  1技能创新习惯动力开展规律

  化石动力碳氢比的变化为:煤(1∶1)→石油(1∶2)→天然气(1∶4)→H2,脱碳不断加快,含氢越来越高,直到纯氢,咱们知道这已成为动力开展的自然规律和趋势。毋庸置疑,出资氢动力一定是正确的出资方向,如找到最佳切入点出资,一定能得到高额报答。

  为迎候21世纪终极动力的到来,咱们研制制储运加氢站网络技能道路。其间:制,便是制氢工厂,产品分别是紧缩H2和液化H2,是氢动力工业的上游;储运,便是紧缩H2(液态氢),用储氢瓶(低温储罐)存储,用储氢瓶(低温储罐)拖车运送;加氢站,便是储氢瓶(低温储罐)拖车向加氢站供给气源,经加氢站上的加氢机(计量),对燃料电池轿车上的储氢瓶加满H2;加氢站网络,便是一个制氢工厂(母站)对应供几个加氢站(子站)的气源,或几个制氢工厂对应供更多加氢站的气源所构成的加氢站网络,是氢动力工业的下流终端。

  制储运加氢站网络与燃料电池储氢瓶构成快速循环储能全工业链[1],把动力和轿车两大工业终端衔接起来,能够从化石动力制氢过渡到再生动力电解水制氢,完结从化石动力向非资源型动力的转型晋级。其本质便是在人们身边周围不远处(如:每个城市周围),就能够完结出产动力、储运动力、出售动力、耗费动力的一种技能计划,凭借燃料电池上的储氢瓶储能与耗能,完结全工业链循环储能一向能“快速”循环下去。

  处理问题的要害点在于加氢站的加氢速度和加氢量,到达加油站的“快速”、“简略”“服务车辆多”的要求。让制氢、储氢、运氢、加氢、耗氢之间每一个环节彼此循环与匹配,习惯氢动力与燃料电池轿车两大工业快速增长的需求。其结果是:处理了制氢、贮存、运送、加氢及再生动力间歇性等一系列难题。一起给光伏、风电、核能、水电工业带来了巨大商机。

  跟着各国制止燃油轿车上路时间表的推出,氢动力代替石油动力的速度愈来愈快,未来的加氢站将代替全球数以百万个加油站,商场规模上万亿,谁有这项专利技能,与资金结合推行开来,谁就“独占”氢能制储运加氢站网络与燃料电池构成循环储能全工业链源和燃料电池轿车(含分布式动力)全工业链终端商场。

  2动力与轿车两大工业的结合点

  (1)石油与燃油轿车的结合点是石油工业下流终端的加油站网络,对燃油轿车上的油箱加满油。

  (2)天然气与天然气轿车的结合点是天然气工业下流终端的加气站网络[2],对天然气轿车上的储气瓶(分别是CNG和LNG储气瓶)加满天然气[3]

  燃料电池由“发电”和“储能”两部分组成,燃料电池储能设备便是储氢瓶,好像燃油轿车和天然气轿车上的油箱和储气瓶相同贮存动力。

  燃料电池设备固定在某一地方为人们供给电源,即分布式动力,加氢站终端网络应该是移动的,制储运加氢站网络与燃料电池储氢瓶构成了清洁动力供应体系,归于动力范畴。当燃料电池设备在轿车上便是燃料电池轿车,也还能够是移动的分布式动力,但燃料电池轿车归于轿车范畴,与其配套的加氢站终端能够是移动的也能够是固定的[4]

  (3)氢动力与燃料电池轿车的结合点是氢动力下流终端的加氢站网络,对燃料电池轿车上储氢瓶(现在是紧缩氢储氢瓶、未来是液态氢储氢瓶)加满H2

  (4)能够看出动力与轿车的结合点是加油站、加气站、加氢站,也便是衔接动力与轿车全工业链的要害环节,加氢站技能上“一点打破”,会使氢动力与燃料电池轿车两大工业“全面开花”。

  3现有的天然气加气站工艺流程

  3.1管道天然气加气母站

  管网中的天然气→计量→脱水→去硫化物→缓冲罐→紧缩机加压→对20MPa气瓶拖车充气。

  3.2母站对应的子站

  20MPa气瓶拖车→卸气→加压→站内气瓶组→加气机→对CNG轿车加气。

  3.3天然气管网上的惯例加气站

  管网中的天然气→计量→脱水→去硫化物→缓冲罐→紧缩机加压→站内气瓶组→加气机→对CNG轿车加气。

  4两种加氢站技能简介

  4.1站内制氢供氢加氢站技能

  来源于天然气管网惯例加气站原理,即加氢站内有制氢设备(如天然气重整制氢)发生H2(相当于天然气管道运送来的气源)和加气站设备的组合。

  4.1.1工艺流程

  发生H2的质料(天然气)→站内制氢设备发生的H2→经紧缩机加压→到站内储气瓶组→加氢机→对氢燃料电池轿车加H2

  北京2008奥运会的加氢站,归于站内制氢供氢加氢站类型,占地4000m2,制氢质料是管网内的天然气,站内制氢技能要求比较高,制氢和加氢两种设备组合占地面积大。

  4.2外供氢加氢站技能

  来源于天然气母站和子站原理,即从外面制氢工厂(相当于天然气母站供给气源),经加氢站(子站)二次加压完结对外加气。

  4.2.1工艺流程

  从外面制氢工厂运来的H2→卸气→紧缩设备二次加压→到站内储气瓶组→加氢机→对氢燃料电池轿车加H2

  上海安亭加氢站,归于外供氢加氢站,用储氢瓶拖车运来的H2,在加氢站需求二次加压,紧缩设备和站内储气瓶组占地面积较大,技能操作要求比较高。

  5两种加氢站技能难以大规模仿制

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