登录注册
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
图1 3种主要输氢方式价格与距离的变化
表 1 几种常用氢气输运方法的性能比较
目前我国氢气的输运几乎都依赖长管拖车, 满足不了大规模氢气使用和氢能源产业的发展, 管道输氢和液态输氢技术亟待提高。
2 氢气的管道输运
欧洲和美洲是世界上最早发展氢气管网的地区, 已有70年历史, 在管道输氢方面已经有了很大规模, 如美国Praxair公司的分公司林德管道公司在得克萨斯州蒙特贝尔维尤至阿瑟港和奥兰治之间铺设了113 km的氢气输送管道, 耗资3000万美金。林德管道公司每天能够输送283万Nm3以上的氢气, 氢气纯度为99.99%。管道埋设深度最浅处不小于1.22 m, 管道设计强度和水压试验强度分别为管道最大运行压力的2.5和1.9倍。美国加州托兰斯(Torrance)的加氢站也在同区域内铺设氢气管道, 直接给用户供氢。
法国Air Liquid公司在法国、比利时、荷兰的国界附近铺设了830 km的氢气管道, 德国在北莱茵-威斯特法伦州铺设了240 km的氢气管道, 压力为5 MPa, 给用户供氢。这些氢气管道主要为工业所用,也有直接与加氢站相连的氢气管道。德国Frankfurt加氢站与氯碱电解工厂的副产品氢气源相邻,两者之间铺设了1.7 km的氢气管道,氢气压力为90 MPa,可以免去压缩机直接供氢。
根据美国太平洋西北国家实验室(Pacific Northwest National Laboratory, PNNL)在2016年的统计数据, 全球共有4542 km的氢气管道, 其中美国有2608 km的输氢管道, 欧洲有1598 km的输氢管道。表2是世界各地输氢管道的情况。
表 2 世界各地输氢管道的情况
我国氢气管网发展不足,输氢管道主要分布在环渤海湾、长江三角洲等地,目前已知最长的输氢管道为巴陵-长岭输氢管道,全长约42 km、压力为4 MPa,其次是济源-洛阳输氢管道(25 km),两者的技术参数如表3所示。目前全国累计仅有100 km输氢管道,氢气管网布局有较大的提升空间。
随着氢能产业的快速发展,日益增加的氢气需求量将推动我国氢气管网建设。国内氢气管网建设正在提速,根据《中国氢能产业基础设施发展蓝皮书(2016)》所制定的氢能产业基础设施发展路线,到2030年,我国燃料电池汽车将达200万辆,同时将建成3000 km以上的氢气长输管道。该目标将有效推进我国氢气管道建设。
表 3 国内两条氢气管道的参数对比
利用现有成熟的天然气管网、CNG(compressednatural gas)和LNG(liquefied natural gas)加气站等设施,可新建或在现有站址基础上改扩建制氢加氢一体化站。通过站内制氢加氢,减少了氢气运输环节,降低了氢气制储运的成本。该技术可将氢气枪出口处的价格降低,氢燃料汽车的用氢成本与汽柴油车的用车成本相当,且更环保,符合未来能源的趋势。
3 液氢制造和储运
液态氢气是一种深冷的氢气储存技术。将氢气经过压缩后,深冷到21 K以下变为液氢,然后储存到特制的绝热真空容器中。常温、常压下,液氢的密度为气态氢的845倍,液氢的体积能量密度比压缩贮存高好几倍,这样,同一体积的储氢容器,其储氢质量大幅度提高。但是,由于氢具有质轻的特点,在作为燃料使用时,相同体积的液氢与汽油相比,含能量少。这意味着将来若以液氢完全替代汽油,则在行驶相同里程时,液氢储罐的体积要比现有油箱大得多(约3倍)。
理想状态下,氢气液化耗能为3.92 kW h/kg。目前的氢气液化主要是通过液氮冷却和压缩氢气膨胀实现,耗能为13~15 kW h/kg,几乎是氢气燃烧所产生低热值(产物为水蒸气时的燃烧热值, 33.3 kW h/kg)的一半(图2),而氮气的液化耗能仅为0.207 kW h/kg,因此降低氢气液化耗能至关重要。
图 2 不同氢液化方法的能耗
一个有效的方法就是扩大液氢的制备规模,通过大规模设备,可以将氢气液化能耗降低到5~8 kW h/kg。调整工艺也是一个有效方法,比如欧洲联盟的IDEALHY项目使用He-Ne布雷顿法制备液氢,能耗为6.4 kW h/kg。另外,发达国家正通过创新氢液化流程和提高设备工艺及效率的方法,提高氢液化装置的效率和降低能耗。一些采用高性能换热器、膨胀机和新型混合制冷剂的氢液化创新概念流程的能耗最低已至4.41 kW h/(kg LH2)。
因为液化温度与室温之间有200 K以上的温差,加之液态氢的蒸发潜热比天然气小,所以不能忽略从容器表面传导进来的渗入热量引起的液态氢的汽化罐的表面积与半径的2次方成正比,而液态氢的体积则与半径的3次方成正比,所以由渗入热量引起的大型罐的液态氢汽化比例要比小型罐的小。同样条件下,液氢容积越大,液态氢气蒸发越小。因此,液态储氢适用条件是储存时间长、氢气量大、电价低廉。
国际能源署提出储氢标准,质量储氢密度大于5%、体积储氢密度大于50kg/m3(H2);美国能源部提出,质量储氢密度不低于6.5%、体积储氢密度不低于62kg/m3(H2)。综合考虑质量、体积储氢密度和温度,除液氢储存外,目前所采用和正在研究的储氢技术尚不能满足上述要求。因此,如进一步提高氢液化的效率,液氢以其体积能量密度高的优点,可望成为大规模运输的主要形式。
为了大规模制备液氢,需要在设备上加大投入。美洲是全球最大、最成熟的液氢生产和应用地域,美国本土已有15座以上的液氢工厂,液氢产能占全球80%以上,达到375 t/d,加拿大80 t/d的液氢产能也为美国所用。美国的液氢工厂全部是5 t/d以上的中大规模,并以10~30 t/d以上占据主流。
近年,美国普莱克斯公司、美国空气化工产品有限公司、法国液化空气集团在美国相继新建的液氢工厂规模都在30 t/d及以上,预计2021年美国液氢产能将突破500 t/d。因此,其生产液氢的能耗和成本都比较低。欧洲4座液氢工厂的液氢产能为24 t/d;亚洲有16座液氢工厂,总产能为38.3 t/d,其中日本占了2/3。
中国起步较晚,与国外存在较大的差距。中国液氢工厂有陕西兴平、海南文昌、中国航天科技集团有限公司第六研究院第101研究所和西昌卫星发射中心等,主要服务于航天发射,总产能仅有4 t/d,最大的海南文昌液氢工厂产能也仅2 t/d。目前,中国民用液氢市场基本空白。根据科技部2020年“可再生能源与氢能技术”国家重点研发计划项目申报指南,中国亟须研制液化能力≥5 t/d且氢气液化能耗≤13 kW h/(kg LH2)的单套装备,指标与国外主流大型氢液化装置性能基本一致,以期尽快缩短我国产品成本、质量和制造水平与世界发达国家的差距。
特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。
凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创,转载需获授权。
6月20日,中煤陕西能源化工集团有限公司中煤榆林煤炭深加工基地项目单堆400标方PEM电解槽设备采购项目公告:项目简介与招标范围:项目简介:中煤陕西能源化工集团有限公司位于陕西省榆林市高新技术产业园区榆马大道北B1路东,一期装置规模为年产205万吨甲醇、60万吨聚烯烃装置以及配套公用工程,已于20
北极星氢能网获悉,6月20日,国蒙氢能科技(巴彦淖尔)有限公司甘其毛都口岸加工园区绿电制氢项目(一期)-公开招标公告:项目名称:国蒙氢能科技(巴彦淖尔)有限公司甘其毛都口岸加工园区绿电制氢项目(一期)。建设地点:巴彦淖尔市-乌拉特中旗-甘其毛都口岸加工园区经四路西,中轴路北,经三路东,远鑫公司
近日,四川省经济和信息化厅发布经信系统重点调度的2025年500个重点工业和技术改造项目名单,项目总投资17048.9亿元,2025年计划投资3291.6亿元。其中包含川投泸州天然气发电及配工程项目、四川华电内江白马2×475兆瓦燃机示范项目、四川达州燃气电站二期工程、国家电投川东北高效清洁煤电综合利用一体
6月18日20点18分,湖南能源集团所属湘投国际(衡东)燃气发电有限公司(以下简称“衡东气电”)#1机组燃机首次点火一次成功,湖南省第一个重型燃机调峰发电项目建设取得里程碑式重大突破,也标志着1号机组主设备热态调试全面启动,为1号机组的整组启动、并网及满负荷168试运行工作奠定坚实基础,也为2
6月19日,泰和县建筑垃圾(固废)资源化循环综合利用项目(第二次)招标公告发布。据采购需求文件显示,最高限价为42000000元,服务期28年,分两期签订,第一期14年(含建设期),协议到期后,如对方无重大违约责任双方续签协议。本项目建设目的主要是对泰和县行政区划范围内的建筑垃圾、装修垃圾、大
2025年4月,西班牙全国范围内意外停电,此后西班牙继续推动太阳能利用,实现永不枯竭的能源未来。在短短几个月内,西班牙批准了超过65吉瓦的太阳能项目,启动了新的氢能和电池储能试点项目,并增加了对全球聚变研究的支持。西班牙希望打造一个无需进口能源、无需靠天的发电、储能和维持能源的电网。对
北极星氢能网获悉,6月18日,福建省发展和改革委员会发布《福建省氢能产业创新发展中长期规划(2025—2035年)》的通知。通知指出,氢能产业分为两个阶段发展任务:一是2025至2030年为起步发展期,建成10个以上高能级创新平台,培育1-3个百兆瓦级绿电制氢示范项目,建成1-3个氢基绿色船舶燃料加注港口
北极星氢能网获悉,近日,陕西省工业和信息化厅公示了陕西省第二批工业领域碳达峰试点项目名单,全省15个项目入选。其中,泾河新城推荐项目——盛世盈创氢能科技(陕西)有限公司氢能交通用燃料电池动力系统成功入选。据悉,氢能交通用燃料电池动力系统通过企业自研质子交换膜、膜电极、催化剂层等9项
近年来,江苏省张家港市扬子江国际化工园创新建立了打通生产工艺链、污染控制链和监测监管链的系统化环境治理模式,为化工园区绿色低碳发展提供了有益探索。智能改造、低碳转型,升级绿色产业链扬子江化工园(以下简称园区)是长江流域最大的精细化工园区,建有国内最大的高性能涂料生产基地,生产过程
北极星氢能网获悉,6月16日,蜀道装备公司与林德氢能燃料技术有限公司(林德氢能)及其代理商成都蔚蓝新能能源有限责任公司(蔚蓝新能能源)签署三方战略合作备忘录。三方将围绕高压氢气、液氢等氢能领域开展深度合作,着力提升加氢站关键设备技术创新,携手打造具有国际领先水平的高标准、高质量的加
北极星氢能网获悉,6月16日,新疆山能化工有限公司准东五彩湾80万吨年煤制烯烃项目电解水制氢装置基础设计服务公开招标。根据招标公告,新疆山能化工有限公司准东五彩湾80万吨年/煤制烯烃项目以准东五彩湾四号露天矿煤为原料,经粉煤加压气化、变换及热回收、低温甲醇洗、甲醇合成生产MTO级甲醇(中间
北极星氢能网获悉,6月7日下午,投资5亿元的江苏恒氢民用大型液氢储存装置生产项目在靖江经济技术开发区开工。该项目利用开发区低效用地50亩,新建厂房2.4万平方米,引进先进制造装备,致力于打造年产100套民用大型液氢储运装备的智能化基地。产品的卧式设计和稳定的绝热系统将保障液氢储存和运行过程
“十五五”是我国经济迈向高质量发展的关键阶段,也是全球能源格局深刻调整的重要时期。在当前和今后一段时间,我国能源电力将持续处于清洁低碳、安全高效转型的大趋势大环境中,如何更加有效地发挥电力在国民经济中的基础和先导作用,促进国家重大发展战略和目标的实现,更好地满足人民群众日益增长的
北极星氢能网获悉,5月26日,山西省科技厅对《关于“切实加大新能源的政策支持力度尽快出台全省支持氢能源应用市场的政策”的建议》进行答复,其中指出下一步工作将着力提升企业创新主体地位;持续提升基础研究、应用基础研究能力;加速氢能科技成果转化。关于省十四届人大三次会议第1827号建议的答复
北极星氢能网获悉,2025年5月21日,氢成绿动新能源(武汉)有限公司与湖南国磁动力科技有限公司在武汉举行战略合作签约仪式,双方将在液氢储运及氢能发电技术领域展开深度合作。华中科技大学能源与动力工程学院成晓北教授出席见证。根据协议,双方将共建液氢-氢能发电联合实验室,重点攻关氢内燃机低温
北极星氢能网获悉,近日,长庆油田第二口“氢代油”钻井先导试验在靖32-40井圆满完成。这次现场试验首次实现钻井过程100%“氢代油”作业,氢能设备连续稳定运行200余小时。在国家“双碳”战略引领下,长庆油田积极探索“油气热电氢”融合发展新模式。2024年12月,长庆油田在国内率先开展“氢代油”钻井
“十五五”是我国经济迈向高质量发展的关键阶段,也是全球能源格局深刻调整的重要时期。在当前和今后一段时间,我国能源电力将持续处于清洁低碳、安全高效转型的大趋势大环境中,如何更加有效地发挥电力在国民经济中的基础和先导作用,促进国家重大发展战略和目标的实现,更好地满足人民群众日益增长的
北极星氢能网获悉,2025年4月,上海青鳐新能源科技有限公司(以下简称“青鳐科技”)正式宣布完成超千万元的天使轮融资,本轮融资由星辰基金领投,当看同创基金、厦门弘溢合力及知名投资人刘浩宇先生等跟投,鲲华科技王亚波董事长出席见证。青鳐科技专注于为氢气储、运、加装备提供专业的阀门及系统解
电氢协同的价值是通过电能与氢能的深度耦合,构建电为主体、氢为纽带的新型能源体系,促进新能源消纳,支撑电力系统灵活性日益增长的需求,以及对需要进一步深度脱碳的各用能体系的渗透。——国网上海综合能源服务有限公司副总经理张春雁4月23日,由北极星电力网联合北京碳中和学会共同主办的“2025第
北极星氢能网获悉,近日,艾氢技术(苏州)有限公司完成A轮融资,这是公司成立以来第三轮融资。此外,艾氢技术已完成固态氢能储运技术产业化布局,为实现“双碳”目标贡献企业力量。据悉,艾氢技术成立于2019年,该公司围绕镁基固态储运氢技术,提供氢能储存、运输、供氢、应用等解决方案,目前主要业
4月23日,由北极星电力网、北京碳中和学会联合主办的“2025第二届绿氢产业创新发展大会”在南京圆满召开。会上,氢枫集团投资副总裁罗世春先生以《固态储氢赋能氢能一体化解决方案》为主题,围绕氢枫镁基固态储运氢技术的核心优势,系统阐述了氢枫在制、储、运、加全产业链的一体化布局。同期,氢枫凭
北极星氢能网获悉,4月23日,2025氢能产业大会暨四川省氢能产业链供需对接会23日在成都开幕。本次大会由四川省经济和信息化厅主办,以“氢动中国·能向未来”为主题,依托2025成都国际工业博览会平台,加速技术转化,完善产业链条,优化生态布局,加强供需对接,助力四川建设全国领先的氢能产业高地。
北极星氢能网获悉,6月16日,蜀道装备公司与林德氢能燃料技术有限公司(林德氢能)及其代理商成都蔚蓝新能能源有限责任公司(蔚蓝新能能源)签署三方战略合作备忘录。三方将围绕高压氢气、液氢等氢能领域开展深度合作,着力提升加氢站关键设备技术创新,携手打造具有国际领先水平的高标准、高质量的加
北极星氢能网获悉,6月7日下午,投资5亿元的江苏恒氢民用大型液氢储存装置生产项目在靖江经济技术开发区开工。该项目利用开发区低效用地50亩,新建厂房2.4万平方米,引进先进制造装备,致力于打造年产100套民用大型液氢储运装备的智能化基地。产品的卧式设计和稳定的绝热系统将保障液氢储存和运行过程
北极星氢能网获悉,湖南省政府在官网发布了《湖南省氢能产业发展三年行动方案》(以下简称《方案》)。方案提出,到2027年在交通运输、氢储能、氢冶炼、氢化工等部分领域实现规模应用,市场机制和管理机制更加健全,集聚具有全国影响力的骨干企业10家左右,氢能关键材料部分领域产业规模全国领先,氢能
6月6日,中国能源建设股份有限公司组织召开中国能建重大科技项目“氢能关键技术和核心设备研究”验收评审会。项目围绕氢能“制储运加用”全产业链,开展了关键技术和核心设备攻关,项目成果的示范应用达到了国际领先水平,引领了我国氢能产业的健康顺利发展。评审专家来自国内知名科研单位、氢能产业头
北极星氢能网获悉,近日,四川省经济和信息化厅发布《四川省氢能产业中长期发展规划(2025—2035年)》,其中指出:到2027年,全省累计推广应用氢燃料电池汽车超4000辆,打造1—2条氢能轨道交通示范线;有序推进制氢、加氢基础设施建设,累计建成加氢站(含制氢加氢一体站)超40座,打造1—2个可再生能
北极星氢能网获悉,近日,嘉兴国富氢能特种设备有限公司新建厂房项目在嘉兴南湖高新区开工,将打造液氢全生态闭环体系,为区域氢能产业发展注入强劲动能。此次开工的国富氢能项目总投资5亿元,规划建成一座集液氢装备智能制造于一体的现代化基地。项目建成后,将配备包括先进加工设备、清洗真空设备、
油气市场研报(2025年5月)来源:中能传媒研究院作者:杨永明(中能传媒能源安全新战略研究院)焦点月评当油气巨头的氢能理想照进现实市场供需全球原油市场总体仍供过于求地缘政治因素深刻影响全球天然气市场格局4月国内原油生产增速回落,天然气生产增速加快前4个月我国原油进口量同比增加0.5%,天然
北极星氢能网获悉,5月22日下午,国家重点研发计划“氢能技术”重点专项“液氢储供加用技术研究与交通枢纽示范项目”启动仪式在南充成功举行。南充市委书记张冬云说,此次启动的项目技术含量高、市场潜力大、综合效应强,对于南充加快发展氢能产业、拥抱氢能未来具有重要意义。航天推进技术研究院院长
北极星氢能网获悉,近日,中国科学院理化技术研究所成功研发出国内首台200升/天小型氢液化器。该设备采用自主创新的压缩机+小型制冷机高压节流液化技术方案,通过优化流程设计和关键部件研发,各项性能指标均达到设计要求,液氢产品仲氢含量在线检测结果≥97%,液化功耗小于69.2kWh/kgLH2。中国科学院
北极星氢能网获悉,2025年5月21日,氢成绿动新能源(武汉)有限公司与湖南国磁动力科技有限公司在武汉举行战略合作签约仪式,双方将在液氢储运及氢能发电技术领域展开深度合作。华中科技大学能源与动力工程学院成晓北教授出席见证。根据协议,双方将共建液氢-氢能发电联合实验室,重点攻关氢内燃机低温
北极星氢能网获悉,5月19日,浙江省宁波市镇海区人民政府发布《对区十六届人大四次会议第53号建议的答复》。镇海区将利用在氢能交通应用和化工应用上的潜在优势,借助镇海危化品港口码头和镇海港区,积极研究绿氢、绿醇、绿氨替代,力争成为国际性的绿色船舶停靠基地、绿色能源贸易基地和重要消纳基地
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
姓名: | |
性别: | |
出生日期: | |
邮箱: | |
所在地区: | |
行业类别: | |
工作经验: | |
学历: | |
公司名称: | |
任职岗位: |
我们将会第一时间为您推送相关内容!