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中國(guó)發(fā)展氫燃料發(fā)動(dòng)機(jī),是在給日本人“接盤”嗎?
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李煥宇力量與榮耀
氫能安全有保障嗎?
推廣燃料電池車意味著需要建設(shè)加氫站這樣的補(bǔ)給設(shè)施,汽車內(nèi)部也會(huì)有儲(chǔ)氫罐,但作為易燃易爆氣體,輿論對(duì)氫的安全性存在諸多疑慮。
中船718研究所制氫工程部主任張玉廣表示,氫的安全性一定程度上可以參考天然氣,我國(guó)的氫氣領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范在世界范圍內(nèi)都是最嚴(yán)格的,如果將氫氣納入能源管理,還可以適當(dāng)放寬要求。
如果把加氫站跟同樣有安全隱患的加油站、儲(chǔ)能電站做對(duì)比的話,加氫站和加油站危險(xiǎn)程度相當(dāng),低于儲(chǔ)能電站,因?yàn)榍皟烧邔?duì)安全性問題進(jìn)行了多年運(yùn)行和測(cè)試,在技術(shù)成熟度、管理水平、維護(hù)方案都已經(jīng)具備很高安全性。而且,由于加油站汽油和柴油是液體,如果泄露容易在地面形成油跡,造成隱患;加氫站如果泄露,由于氫氣具有的高擴(kuò)散性,反而要更安全一些。
具體而言,我國(guó)針對(duì)高壓環(huán)境下的氫從設(shè)計(jì)階段到制造、安裝、維護(hù),都有一整套安全規(guī)范和安全要求。充分考慮各種情況下緊急處理的問題,從主動(dòng)安全到被動(dòng)防護(hù)都有相應(yīng)的手段和辦法。比如防止靜電,就進(jìn)行了多種保護(hù),對(duì)設(shè)備接地電阻、裝置等電勢(shì)、人員防靜電都進(jìn)行了規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)。
針對(duì)液氫,目前正在完善各種標(biāo)準(zhǔn),未來(lái)會(huì)對(duì)低溫安全以及液氫蒸發(fā)等問題進(jìn)行充分考慮,保障安全。
加氫站的加氫裝置
對(duì)于氫燃料電池車的安全狀況,東方氫能表示,安全性主要從源頭上設(shè)計(jì)預(yù)防和使用過程的標(biāo)準(zhǔn)化處理幾個(gè)方面保證。
設(shè)計(jì)方面,利用氫氣濃度傳感器、主動(dòng)換風(fēng)排氣等設(shè)計(jì)和控制氫氣濃度閾值可以確保在氫氣泄露初期發(fā)現(xiàn)問題并及時(shí)處理,降低氫氣的集聚風(fēng)險(xiǎn),將風(fēng)險(xiǎn)降低到最低程度。
使用方面,通過一整套安全規(guī)范、安全要求和緊急情況下的應(yīng)急處理來(lái)保障氫燃料電池車輛的使用安全。
即便車輛出現(xiàn)氫泄露,由于和其它常見燃料相比密度很小,逃逸速度遠(yuǎn)大于常規(guī)化石燃料,所以氫氣會(huì)迅速向天空擴(kuò)散,不會(huì)蔓延到周邊區(qū)域。因此,按照標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)、使用、維護(hù)的氫燃料電池車的安全性不會(huì)成為限制其發(fā)展的因素。
正在進(jìn)行碰撞測(cè)試和槍擊測(cè)試的車用儲(chǔ)氫罐 視頻截圖
儲(chǔ)運(yùn)難題如何解決?
儲(chǔ)運(yùn)方面,東方電氣已在我國(guó)多地建設(shè)了加氫站和氫燃料電池公交車示范線,在儲(chǔ)運(yùn)領(lǐng)域握有自主技術(shù)。據(jù)東方鍋爐介紹,他們的一座加氫站可以儲(chǔ)存500千克的氫氣,最多可滿足每天50輛氫燃料公交車或100輛氫燃料物流車加氫需求。其補(bǔ)給靠的是裝有氣態(tài)氫的長(zhǎng)管拖車,一次可運(yùn)輸300千克的氫氣。
東方鍋爐表示,用車運(yùn)送氣態(tài)氫并不是理想的補(bǔ)給方式,由于儲(chǔ)氫密度低,它的運(yùn)氫成本受距離影響很大。但由于有機(jī)液體儲(chǔ)運(yùn)氫、固態(tài)儲(chǔ)運(yùn)氫及液氫儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)尚處于試驗(yàn)研究與示范階段,尚不能實(shí)現(xiàn)大規(guī)模工程化應(yīng)用,所以目前氣態(tài)運(yùn)輸仍然是國(guó)內(nèi)加氫站應(yīng)用最多的運(yùn)氫方式。
張玉廣指出,氫氣的運(yùn)輸最主要問題仍然是質(zhì)量密度太低,目前有應(yīng)用的所有技術(shù)質(zhì)量密度都很難超過5%wt,也就是說(shuō)氫氣的儲(chǔ)存容器和系統(tǒng)重量占比達(dá)到95%,這也是制約氫能應(yīng)用的重要因素之一,針對(duì)未來(lái)的輸氫方式應(yīng)該是多元結(jié)合,經(jīng)濟(jì)性、技術(shù)性、便利性多重因素相結(jié)合的形式。
東方鍋爐制造的儲(chǔ)氫罐 圖片來(lái)源:東方鍋爐
儲(chǔ)氫方面,東方鍋爐研制的儲(chǔ)氫罐為加氫站內(nèi)的固定式儲(chǔ)氫罐,采用多層包扎結(jié)構(gòu),內(nèi)層臨氫材料選用S31603材料(奧氏體不銹鋼),外層采用高強(qiáng)度的碳鋼材料。目前,東方鍋爐的加氫站主要設(shè)備全部自主研制,已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了氫氣制儲(chǔ)運(yùn)加與關(guān)鍵核心零部件自主可控。
對(duì)于氫能的未來(lái),東方氫能黨委書記、董事長(zhǎng)楊永表示,氫能作為一種非常重要的二次能源,它的優(yōu)勢(shì)還是比較明顯的:
1、來(lái)源廣泛,取之不盡,用之不竭;
2、用途廣泛,交通、化工、工業(yè)冶煉、生活都能用到;
3、排放物是水,非常清潔;
4、可以利用氫儲(chǔ)能的方式跨時(shí)空限制,氫儲(chǔ)能時(shí)間可達(dá)數(shù)月,且不存在衰減的問題。
張玉廣也表示,未來(lái)的能源構(gòu)成仍將以電力作為首要的使用方式,而氫能既能填補(bǔ)絕大多數(shù)電力無(wú)法覆蓋的用能場(chǎng)景,又能夠作為儲(chǔ)能一定程度上平抑可再生能源發(fā)電出現(xiàn)的波動(dòng)。因此,從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看,電-氫體系能夠滿足碳中和目標(biāo)的近零排放要求。
東方氫能預(yù)計(jì),在國(guó)家規(guī)劃和產(chǎn)業(yè)的推動(dòng)下,在業(yè)界技術(shù)進(jìn)步和成本降低的助推下,氫能的發(fā)展道路會(huì)越來(lái)越寬寬廣。
- 責(zé)任編輯: 李煥宇 
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