搜索
| |

登录

没有账号?去注册

注册

已有账号?去登录
置顶
全国氢能标准化技术委员会高级顾问陈霖新:加氢站是当前氢能产业发展的瓶颈
中国汽车报网 ·   ·  2019-10-29

  10月26日,由科学技术部指导,联合国开发计划署、中国汽车工业协会联合主办,佛山市人民政府、佛山市南海区人民政府全面支持的2019联合国开发计划署氢能产业大会在佛山市南海区樵山文化中心隆重召开。

   

  以下是全国氢能标准化技术委员会高级顾问、中囯动力工程学会工业气体专委会名誉主任委员陈霖新:各位新老朋友,各位国际友人,我今天跟大家介绍的题目是氢源和加氢站。分几个问题跟大家介绍一下,因为氢源是氢能产业发展的基础。

  首先,氢从哪里来?氢从哪里来,上午郭院士介绍了氢的各种来源,实际上氢从哪里来决定了到底是深绿还是浅绿还是非绿,确定了主要成本和品质。因此,氢源实际上是发展到现在氢能要进入商业化的时候,这是一个大家十分关心的问题。因为氢从哪里来,氢是二次能源,氢也是零排放的,但只是使用过程是零排放的,但到底是不是零排放的,还决定于它从哪里来。我还是习惯用深绿、浅绿和非绿,实际上从哪里来决定了它的成本和品质。所谓品质,包括了它的排放量、包括了它的品质能不能满足氢燃料电池的需要。

  加氢站是对氢能汽车充装氢燃料的场所,为氢能汽车能够快速、连续、安全加注氢燃料。大家都说了,加氢站是当前氢能产业发展的一个瓶颈,这个对不对也是这么回事,但是加氢站是保证氢能汽车能不能在加注过程得到快速、连续和安全,同时也能得到低成本氢燃料的一个重要环境。

  前面我讲氢源确定了氢的主要成本。对于加氢站,实际上现在从国内外加氢站的建设过程中,从加氢站本身的能耗和它所增加的成本,都会决定氢加注的氢能汽车时候的成本多少。这里面如果说加氢站建得不好、运行得不好,它的加注成本就会增加,因此氢源加氢站是当前氢能精准解决的瓶颈。现在有的地方已经突显这个问题,我们南海、佛山这个问题已经开始出现,上海也是这样。如果说氢源解决不好,加氢站建了以后也不一定安全、可靠地运转。

  这里我特别强调一点,必须精准地解决这个瓶颈。所谓精准,也就是氢从哪里来、氢源怎么解决、选择什么氢源、加氢站怎么解决,这里面都需要精准地解决。现在国内有些地区、有些城市在搞氢源和加氢站的时候,由于没有很精准地解决这个问题,已经出现了一些问题。

  下面介绍一下氢源。氢是二次能源,制氢的方法各式各样,来源是多元化的。既然是多元化的,方法又各式各样,怎么样选择氢源?我这里抛一个我个人的看法。

  氢源的选择的基本要求:

  第一,应该根据当地的资源和工艺技术。这里包括资源状况和工艺技术的状况要考虑到原有的情况、现在发展的情况以及以后发展的情况。能源供应状况。比如有的地区就没有天然气,那你就不能选择天然气转化。氢源的选择要考虑到你的氢的应用。这里为什么讲氢的应用不仅仅是氢能?因为氢的应用面广,不仅来源多元,氢的应用也是很多种的。尤其是我们国家现在氢产量2000多万吨,其中95%以上都是运用于所谓的传统工艺。这里我讲的氢能应用就是让传统工业和氢能用氢怎么样能够系统进行利用、进行发展。这是第一个条件,应该把当地情况搞清楚。

  第二,氢源没有一个固定的模式。你选制氢厂和制氢方法的时候,要根据每一个地区来,对各个来讲没有一个固定的模式,不能把上海的情况套到广东佛山来,是这个意思,不能套用。并且,按照第一点对资源情况和工艺技术在进行对比的时候,必须要充分对比,进行技术、经济比较。

  我最近遇到有些地方跟我讨论这个问题的时候出现的问题挺多,大家的想法挺好,很多地方很简单,我们用天然气转化等等,应该说模式不能套用,并且要充分进行经济比较。首先要做到技术上可行,制氢方式和制氢装备,这个装备包括制氢设备、气体氢的转化、氢的压缩等等设备制氢方式和装备都要可靠。简单来讲,它是用过的设备,不能是没有用过,实行的时候并且已经经过中试,运行技术上可行,特别要强度一点,要尽量做到低碳,就是你在选择这个方法的时候,技术可行一个很重要的标志,一定要做到低碳。氢标委会2018年的蓝皮书里边对于各种制氢方法的碳排放量有4个例子来进行计算,同样是煤制氢,你的方法不一样,你气化柔性不一样,碳排放量是不一样的。水电解制氢,用电每个地区的电力组成不一样,也就是说按照现在各个地区来讲,有的地方有核电,有有可再生能源,火电有煤电和天然气发电两种,像广东地区来讲就有很多大量的天然气发电,天然气发电的碳排放量和煤电的碳排放量是不一样的,因此在做技术可行的时候,一定要考虑做到低碳。

  第三,经济合理。经济合理里面尤其要强调数据准确,应该做到低成本。现在各个制氢设备厂家,国内的煤制氢、天然气转化制氢等有几十个厂家,每个厂家所提供的数据是否准确,这也是很重要的,所以你在做经济比较的时候是很重要的。这里特别要提出来数据要准确,同样是水电解制氢,同样是天然气转化制氢,它的指标数据是否准确,你要搞清楚。

  下面介绍氢源选择,集中制氢应该是主流。集中制氢是未来制氢厂建设的主流。规模小了以后,技术积极性很难持续发展。今天下午在休息的时候,有好几个厂家找我谈这个问题。今后如果说示范阶段搞一个小厂问题不大,但是对于规模来讲,一定要规模化,你小了是不核算的。我一个观点,一个制氢厂起码要满足4个以上的加氢站用,每个加氢站你要考虑它每天的加氢能力是1吨,也就是说你这个制氢厂最好在4吨左右,这样才有经济性。尤其是上午我听了董会长讲的,2025年50万辆,50万辆所需的氢量,你去搞一个分散的制氢肯定不划算,也不经济。尤其广东更是这个问题,广东的地很矜贵,建一个加氢站的面积是不小的,集中制氢是主流,规模小了以后是不能持续的。我很同意上午董会长讲的,我制氢更是这样。并且现在我们国家大规模的制氢厂很多。

  氢源的选择还要重安全。氢源建设当中应该明确的几个问题:1、制氢方法既和单一,也可以多种协同。同一个制氢厂可以单一,也可以多种方法协同建设。2、氢源规模应兼顾当地多种需要,统筹规划建设。比如说这个地区有一些电子厂,有一些冶金工厂,它的用氢量说不定比初期氢能汽车用氢量还要多,这样氢能建设就可以降低造价。3、氢气品质应该确保,并且确保制氢厂的建设、确保氢源制氢品质这,应该是作为一个重要任务来完成。氢源的规划设计应该十分关注整体。所谓“整体”应该不仅仅是制氢方法要选择好,而且要把整个制氢厂包括它的储存、运输方式都要合理进行选择。4、对于示范和商业的正确布局,刚才我说到了,我特别强调氢源建设、制氢厂的建设是集中为主流,但是氢源产业发展初期有可能有些地方为了示范也可以建一个小的,因此对于每个地区,在进行氢源建设的时候,一定要十分关注示范和商业的正确布局,包括它的规模、站地布置和装备配置。特别是占比,你在做示范的时候能够考虑到今后集中供应的可能。

  这里举了一个例子,比如说一个城市需要建5个加氢站,规划可能建30座位,二期建设最终能够建一个20吨的氢源厂,一期不超过5吨。可供的选择方法:有可再生能源和谷电水电解制氢+天然气转化制氢、有天然气转化制氢+谷电水电解制氢,也可以将前面两个方法中天然气改为甲醇,还有单一水电解制氢或天然气转化制氢。

  第一是可再生能源。为什么我最近强调可再生能源?上午大家讲了很多,特别是郭院士讲到的未来中长期的氢应该用可再生能源的电力或者可再生能源来进行制氢,因此现在你在做的时候,尽可能用可再生能源就用可再生能源或者不断电的水电解制氢。尤其是广东不断电的电价比较低,因此我比较推荐这个方案。第二是天然气转化制氢+谷电水电解制氢。我这个排序也是我本人所推荐的排序。这里面我要特别说一点,为什么我把甲醇放在第三?中国甲醇的来源很复杂,有煤制甲醇、有天然气制甲醇,等等,它的排放量相差很远,所以选择甲醇要慎重。

  1000立方米制氢方法的比较。从纯度都应该没有问题,但是我只说一个成本的问题。成本的问题我以天然气转化加上二氧化碳回收大概1点零几,水电解制氢0.65,不断电。当然,下面有一个前提,这个电价是多少?是5毛钱。现在你能不能拿到5毛钱?如果不是5毛钱可能就是1.1、1.3或者1.5。煤制氢是最便宜的,不断电也比较便宜,不断电2毛5是最便宜的。

  液态制氢和高压制氢输运全过程100公里和200公里的对比。各个地方不一样,这里完全是讲的按照正常情况。现在有很多不正常情况,高压制氢的成本是很高的。这是氢源我手里收集的一个图,这是水电解制氢的碱性槽,都是国内做的槽子。旁边的十几个例子是制氢厂的平面图。第二个是1000立方米的电解氢方案。

  下面介绍一下加氢站。加氢站的特点:1.要求氢品质严格控制杂志含量,应基本按高纯氢的要求。但是燃料电池汽车所使用的氢能,你说它是高纯氢,又跟高纯氢的品质不一样,但基本含量又基本相同于高纯氢,所以在施工过程中要特别关注它的杂志含量,在输送过程中避免污染,现在基本上按照高纯氢来考虑。2.当前主流高压气态氢,而且积极研发液氢。国外已经有很多的液态氢,液态氢最近我听说国内有好几家已经开始生产出来。3.要十分关注氢气特性:第一容易泄露、第二容易扩散、第三容易着火爆炸,所有设施都应该充分考虑它的这三个特性。4.加氢站与加气站相似而不相同。这是最近两年来我在审查20个加氢站当中最大的体会,也是经验总结出来的一句话。很多人认为加氢站也是那几样东西,但是加气站也是这些东西。由于有前面讲的氢的特点,尤其第一和第三的特点,加氢站与加气站相似而不相同。现在出现的问题,主要就是大家没有充分认识到加氢站和加气站不同的地方。第四,要十分重视设备和管道、部件的选择和质量管控。

  关于加氢站的设计建造。1.要严格执行标准规范,主要是全面执行GB 50516,最近我们正在组织修订,能够更加适用于目前的需求。2.为适应连续加氢,满足经济运行,加氢能力不宜“过小”。加氢站太小了,你是挣不了钱的,持续不了的。500公斤一个加氢站,一天每公斤挣10元已经很不容易了,500公斤一个加氢站5000元你能挣钱吗?你起码要4个人。根据最近一两年我审查这些加氢站的经验,加氢站不能过小,如果有可能的时候尽量规划成二级站,也就是2吨以上的,最小应该满足到1吨或者说900多公斤,一天可以挣到1万块钱。3.站点选择、平面布置已经有明确规定,基本可行,防火间距不能随意扩大延伸。这个大家很关心,我这个土地本来很矜贵,本来安全距离50米或者30米,规范的规定已经是可行的,但是你非要把它加大。有些地方的审查单位单纯为了安全,随意把它扩大,我觉得不可以这样做。特别是现在有些地方提出什么“明火线”,纯粹是扩大延伸的要求,这是不可行的。4.依据加氢站的特点,正确制定工艺流程和设备配置,提高工程设计质量。这主要是对设计单位,你不是想做设计吗?就要正确制定工艺流程和设备配置。我现在审查加氢站主要审查这两个东西,这两个东西不合理,能耗就不上去。5.准确、全面设置各种安全技术措施,包括工艺、建筑、电器、通风、水和消防。目前建造的过程中都存在着“参差不齐”的情况,也就是做得不完善的地方。所以,加氢站的设计建造目前特别要强调精心设计、精心施工,特别是现在建加氢站的时候精心施工不够。

  我简单说一下加氢站的施工和验收。1.《加氢站技术规范》第12章里面对施工、安装和验收作了规定。2.施工中应该十分关注氢气高压、高纯的特性,尤其要注意防止渗漏和污染。3.应该严格执行规范规定和施工要求,准确进行安全实施的安装施工。4.应该正确进行氢气系统的吹扫置换、试压和泄露量实验。设备和管道内清洁处理等。5.全面完整的竣工验收是确保工程质量的重要环节,更是安全、稳定、可靠运行中可追溯的依据。

  氢源产业链是从氢源、氢的输储、氢的充装和加注氢的应用。氢源是氢能产业发展的基础,当前氢源、加氢站的建设是发展氢能产业必须精准解决的瓶颈。全面、准确认识和了解氢源的选择,加氢站的设计建造应该是目前我国正在兴起的加速发展氢源产业的重要前置条件,认知到位可以顺利实现低碳低成本的氢源和技术先进、经济合理、安全可靠的加氢站建设。

  好了,我今天讲到这儿。

  谢谢大家!  (本稿未经本人审阅)

  编辑:黄霞

京ICP备13016938号-1.京公网安备110108006580号.互联网出版许可证
新出网证(京)字172号. 互联网新闻信息服务许可证 1012006035.
Copyright ? 2002-2014 中国汽车报网版权所有 版权声明
彩票开奖查询 吉林快3--吉林省彩票发行中心唯一官方网站 500万彩票网 500万彩票网 500万彩票网 500万彩票网 500万彩票网 500万彩票网 500万彩票网 500万彩票网 <免费完结言情小说>| <波克棋牌>| <棋牌游戏>| <大主宰txt全集下载>| <棋牌游戏>| <棋牌游戏>| <免费全本穿越小说>| <高h禁忌恋txt小说下载>| <78免费玄幻小说阅读网>| <已完结免费小说阅读网>| <波克棋牌>| <波克棋牌>| <完美世界小说全文阅读>| <完美世界小说人物月禅>| <斗牛棋牌>| <重生小说排行榜>| <大主宰txt全集下载>| <小说无弹窗免费阅读>| <顶点小说网修真世界>| <东方玄幻小说完本>| <混沌剑神>| <美男十二宫>|