鉅大LARGE | 點擊量:972次 | 2019年07月01日
氫能來了,如何提高用氫安全性?
隨著氫燃料車的發(fā)展,氫能和氫燃料電池也得到了前所未有的關(guān)注。然而,隨著韓國儲氫罐爆炸、挪威加氫站爆炸事故的發(fā)生,用氫安全問題引起了全世界的矚目,給蒸蒸日上的氫能源行業(yè)敲響警鐘。氫是怎么獲得的?我國化工副產(chǎn)品中真的富含氫嗎?以氫氣儲存的氫能,怎樣才能確保安全?
大規(guī)模制氫成本或與區(qū)域資源相關(guān)
氫氣的來源比較廣泛,主要有化石能源制氫、含氫物質(zhì)制氫、化工副產(chǎn)物氫氣回收、太陽能和風能制氫?;茉粗茪浒簹饣茪?、天然氣重整制氫和甲醇裂解制氫,含氫物質(zhì)制氫包含水電解制氫、氨分解制氫和硼氫化鈉水解制氫,化工副產(chǎn)物氫氣回收包含燒堿、焦炭和輕油裂解等。
“氫氣的生產(chǎn)方式多種多樣,哪種技術(shù)路線更經(jīng)濟,需要根據(jù)區(qū)域資源稟賦具體分析。”清華四川能源互聯(lián)網(wǎng)研究院常務副院長高文勝在接受科技日報記者專訪時說,水電解制氫是將經(jīng)過提純的水注入通有直流電的電解槽中,水分子在電極上發(fā)生電化學反應,分解成氫氣和氧氣,氣體通過調(diào)節(jié)閥控制輸出,送入儲罐中?!八娊庵茪浯蟛糠殖杀驹陔娔埽绻休^便宜的低谷電,將大幅降低制氫成本。
當前,河北張家口等地建有百萬千瓦級風電示范基地,由于棄風限電壓力,在沽源縣建設了我國首個風電制氫綜合利用示范項目。但對于山西大同這樣煤炭儲量豐富、煤化工發(fā)達的區(qū)域來說,通過煤氣化制氫,可獲得成本更低的氫氣?!?br/>
與大規(guī)模制氫不同的是,上海合既得公司自主研發(fā)的水氫機,實現(xiàn)了制氫的小型化和可移動。水氫機是采用汽化催化重整及純化多項技術(shù)從甲醇水中獲得高純氫,再通過質(zhì)子膜系統(tǒng)產(chǎn)生電、熱等多種能源。這種實現(xiàn)在同一設備中可移動即時制氫和發(fā)電的雙系統(tǒng)的整合體,無需儲存氫氣,大大減少了用氫的安全隱患。
建立準入門檻,制定相關(guān)政策標準
氫氣作為一種清潔燃料,也早已在航天項目中用于推進火箭等。高文勝說,工業(yè)制氫已有很長的時間了,氫氣的用途也非常廣泛。工業(yè)生產(chǎn)、儲藏和利用氫氣有了一套完整、行之有效的規(guī)章制度。
比如《氫氣使用安全技術(shù)規(guī)程》在2008年12月發(fā)布,該標準規(guī)定了氣態(tài)氫在使用、置換、儲存、壓縮與充(灌)裝、排放過程以及消防與緊急情況處理、安全防護方面的安全技術(shù)要求。
“以前,氫能的利用離普通大眾比較遠,公眾對這種‘新能源’比較陌生,對之安全的擔憂是完全可以理解的。我們也不能把工業(yè)生產(chǎn)、利用氫氣的標準直接照搬到加氫站的建設中來,而應該在對其工藝過程充分研究的基礎(chǔ)上,建立準入門檻,推動相關(guān)政策標準的制定與實施?!备呶膭僬f。
水氫技術(shù)提升氫能源汽車安全性
目前全世界對氫能源的利用,絕大部分都在走傳統(tǒng)儲氫罐+燃料電池技術(shù)路徑,該路徑依賴完善的氫燃料運輸配送基礎(chǔ)設施,通過氫能生產(chǎn)、運輸、存儲來保障氫能的高效使用,還需要建設配套的加氫基礎(chǔ)設施來保障燃料電池的高效使用。
然而,水氫機的技術(shù)路徑是氫能與燃料電池往微觀方向發(fā)展的技術(shù)路徑,它利用小型化移動制氫與燃料電池高度集成的方式代替?zhèn)鹘y(tǒng)大規(guī)模制氫并分散利用的方式,巧妙的避開了氫氣的壓儲運。配備水氫機的汽車整車無需電網(wǎng)增容,無需充電樁,無需加氫站,徹底解決用戶充電焦慮和用氫安全。