氢能源行业专题研究:液态储氢,大规模长距离运输理想方案,产业化持续推进.pdf
- 上传者:十三姨
- 时间:2023/07/31
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氢能源行业专题研究:液态储氢,大规模长距离运输理想方案,产业化持续推进。氢的储运是当前我国氢能行业大规模发展的痛点,低温液态储氢和有机液态储氢技术均适用于大规模长距离氢气运输。氢储运环节处于氢能产业链中游,连接制 氢和用氢端,我国氢能供需存在错配,供给端我国氢气资源“西富东贫,北多南少”而在需求方面呈现相反状况,同时目前氢储运环节存在成本高、储氢难的问 题,因而高效、低成本的氢气储运技术是大力发展氢能产业的必要保障。液态储氢技术主要包含低温液态储能技术和有机液态储能技术,其优势在于:1)相较于 高压气态储氢密度23.5-40kg/m3,低温液态储氢体积密度为70.6kg/m3,有机液态储氢体积密度为47-60kg/m3,液态储氢密度更大;2)液态储氢在常压下储存, 储运安全性较好;3)液态储氢储运成本对运输距离不敏感,适合大规模长距离运输。
国内低温液氢产业化积极推进,核心设备国产化是关键。近年来国内规划中的液氢工厂项目达到十余项,国内整体产液氢规模正在迅速提升,产业化积极推进。 从产业链上看,1)氢液化环节占低温液氢产业链成本比例较高,该环节未来呈现两大趋势,一方面降低系统综合能耗,当规模扩大时,氢液化的能耗和单位成本 将显著降低,液氢达到足够的规模后将更具经济性;另一方面核心设备国产化,透平膨胀机和正仲氢转化器等设备国产化仍需攻克难点。2)车载液氢供氢系统, 整体特点在于大储氢量,供应长续航,与高压气瓶相比,当容量相等时装载液氢瓶的运输车装载质量更轻。3)液氢加注环节,液氢泵是提高能效、降低成本并适 用于液氢产业市场化和大规模应用的关键核心设备。目前国际上掌握高压液氢泵技术的企业主要包括美国ACD公司,德国林德公司和法国Cryostar公司,国内部 分公司和科研院所开展了对高压液氢泵的研制,正在进行国产化替代。
有机液态储氢技术在大规模氢储运中方面有较好发展潜力。有机液氢技术原理在于通过液体有机物与氢结合以实现氢的储存,通过可逆反应实现氢的释放。随着 技术不断发展,甲基环己烷体系、乙基咔唑体系和二苄基甲苯体系储氢材料逐步体现商用潜力。在产业化应用中,海外方面已将有机液氢技术应用于远洋贸易运 输、工业和电网领域。国内技术起步稍晚,以武汉氢阳能源为代表的企业已在加氢站、建筑供热、工业等多领域推进有机液态储氢应用。
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