氢的储存和运输方法有哪些？

氢价值链的未来将依赖于基础设施的建设，为氢能提供 低成本配送和交付。与其他气体和液体相比，氢作为能量 载体面临着能量密度低、氢脆和安全问题的挑战。这些独 特的特性在从制造到最终使用的每个配送步骤中都存在 特殊的成本和安全障碍。

同样重要的是运输和储存氢的形式。氢可以作为纯氢（加 压或液化）或通过使用液态氢载体（如氨或液态有机氢载 体（LOHC））运输。图4.1显示了氢运输和储存选项的概 述。如图所示，每个选项都需要不同的状态转换，例如压缩、液化或化学反应。这些状态转换会导致损失（能源使 用）和成本。运输和储存的首选或成本最低的选择将取 决于其状态、运输氢的距离以及规模和最终用途。

氢的储存

氢可以以两种方式储存：作为纯氢或合成到某载体中，使 其更易于运输和储存。氢可以在高压下以气体形式储存， 在极低温度下以液体形式储存。需要时，可以从储存容器 中取出氢，并仔细调整压力或温度来适应最终用途，而无 需任何进一步的重大化学处理。

任何有效的能源系统都必须能够为客户提供安全和弹性 的供应。能源系统的设计和运行必须确保有形资产的充 分安全、能源供应的多样性、市场控制以及对地缘政治事 件的弹性。能源转型的主要挑战之一是增加对可变可再 生能源生产氢气的依赖，这意味着储存将变得更加必要 才能匹配供需。

氢的输送系统

氢运输系统长距离运送大量氢，氢通常以压缩气体或液 体形式运输。氢的运输可以通过船舶、卡车、铁路或运输 管道完成。

通过卡车运输氢是一种成熟的选项，氢可以气态或液态 形式或通过氨或LOHC等载体运输。尽管这种选项已经 成熟，但对于更长的距离，它通常不是最便宜的路线。对 于压缩气体，一辆卡车通常运载由玻璃纤维复合材料或 碳纤维复合材料制成的20英尺或40英尺容器，理论上一 辆卡车可以容纳1,100千克压缩到500bar的氢2 。另一种 方法是用卡车运输液化氢，更常见于长距离。卡车可以运 载4,000千克的氢4,000公里；由于焦耳-汤姆孙效应，任 何更长的距离都可能导致氢过热，从而导致压力升高。通 过在运输前将氢转化为氨，一辆卡车可以装载大约5,000 千克的氢。

氢的配送管道

在一些地区，密集的天然气配送基础设施已经到位，可 以将个人家庭和小型企业连接到高压运输管网。多达数 百万的个人最终用户可以连接到这些配送系统，将其与 运输系统区分开来。通常，在这些管网中，气体压力通过 多个步骤从运输管网中的16bar降低到各个最终用户连 接处的0.1至0.03bar过压。

管道主要由塑料（聚乙烯、PVC）制成，但部分也可以由钢或铸铁制成。气体配送管络是一个复杂的系统，由多种 设施组成：包括减压站、计量站、阀室、主干线、服务线、 注入站和脱碳气体混合站。