氢能可持续发展模式探讨

氢能具有清洁环保、能量密度高等优势,被视为极具潜力的可再生替代能源,是实现国家"双碳"目标的重要支撑。目前的核心问题是用氢成本过高,与燃油车和电动车相比没有价格优势。从制氢—运氢—加氢的产业链角度出发,对近、中、远期氢能产业链进行了成本分析,发现在近期和中期,制约氢气价格下降的瓶颈主要在于加氢站,而加氢站氢气成本下降的核心在于提升加氢量、摊薄成本。如果氢燃料电池汽车数量提高,每日加氢量提升至一定水平,会迅速降低氢气成本,并为中、远期的CCUS、电解制氢等更为低碳的制氢技术留出足够的利润空间。同时给出了具体建议,包括通过政策引导大力增加燃料电池汽车数量以增加加氢量;合理规划,减少运氢距离;增加运氢压力以增加单次氢气运载量;优化加氢站工艺,减少日常运营成本等。     

制储氢技术经济性分析与前景展望

氢气不仅是一种重要的工业资源，也是“零碳社会”下重要的清洁能源，氢能技术在交通、能源、冶金和化工等领域拥有广阔的应用前景。不过，生产成本、储运技术、安全问题等也长期制约着氢能，尤其是绿氢的应用发展。应明确的是，无论高压储运、氢液化等物理储运方式，或基于“Power to X”策略的化学储氢方式，均难以避免高额的全周期能耗。在理解过程能效，考虑不同储运方式下氢能全生命周期成本的基础上，对比各类技术经济性。其中，液氢和液氨的燃料利用途径在不同时期下均具有良好的经济性，更适宜用作氢能大规模供热供电场下的储运技术。基于此，对制、储氢技术及成本期望进行了归纳，并讨论了氢(氨)能源在大规模发电领域应用的技术经济问题，借鉴不同国家地区氢能发展思路，以期对我国氢能储运技术发展提供参考。     

加氢站高压储氢容器安全性分析

氢能作为“能源互联网”的纽带,不仅来源广泛、低碳环保、灵活高效、应用场景多,还便于储备和运输。氢气储运是氢能发展中的重要环节,而高压储氢容器的安全性是长期困扰氢气储运的问题。以加氢站固定式高压储氢容器为研究对象,针对不同结构的加氢站系统,总结了其中储氢容器的特点。对近3年储氢系统中高压储氢容器发生的事故进行汇总,从设计、配件、设备、人才方面存在的安全问题进行分析,并提出安全性相关的建议,对未来高压储氢容器的发展方向进行了展望。     

制氢加氢“子母站”建设规划浅析

通过简要介绍制氢加氢合建站规划设计的现实意义和国内外加氢站发展现状，提出制氢加氢“子母站”的概念。本文简要介绍了制氢加氢“子母站”的建设模式，即制氢加氢“子母站”采取分布式供氢模式，“母站”制氢加氢集成为一体，“子站”作为纯加氢站，“母站”与“子站”之间采用长管拖车运输，“母站”为制氢加氢一体站，“母站”总装置内的供氢单元主要考虑采用天然气制氢、甲醇制氢和电解水制氢3种模式。简要分析了天然气制氢、甲醇制氢、电解水制氢技术的优缺点，并从氢气的生产成本、氢气的储运成本、制氢加氢“子母站”中制氢站的建设成本、运营成本等几方面进行了较为详细的成本分析。通过供氢模式的特点和成本分析，提出以水电解制氢、甲醇制氢、天然气制氢装置作为氢源的制氢加氢“子母站”为适宜我国能源结构的新型氢能利用模式。     

氢能供应链成本分析及建议

氢能具有能量密度高、环保清洁可再生的优势,已经成为未来能源发展的重要方向,被视为实现碳减排的必由之路。但目前氢能发展的核心问题是用氢成本过高,与电动车和传统燃油车相比没有经济优势。本文从制氢-运氢-加氢的产业链角度分析,发现电解水制氢成本远远高于化石能源制氢,且氢气的成本主要在运氢和加氢环节被抬升。文中指出：究其原因,主要由于氢气储存不易,在现有的长管拖车运输条件下,每次运输氢气量少,效率不高;同时由于燃料电池汽车数量少,每日加注量不足,叠合加氢站关键设备不能国产化,固定资产投资高导致折旧成本高,增加了氢气成本。针对这一问题,文中给出了具体降低成本建议,包括增加运氢压力以增加单次氢气运载量;加快科技攻关,关键设备国有化;突破政策限制,实现站内制氢;优化加氢站工艺,减少日常运营成本等。     

以生物质为原料的未来绿色氢能

目前开发氢能技术已具备了推广应用的基本条件,而发展生物质为原料的绿色氢能将有助于解决氢气来源绿色化与氢气储运成本两大问题。本文首先从解决氢能源发展制约因素、实现碳中和目标、加速生物质资源化能源化利用的角度阐述了发展生物质绿色氢能的意义。接着,从氢能产业的政策环境和技术成熟度分析出发,对我国氢能源的制取和储运技术发展现状及存在的问题进行了分析,比较高压、液氢和含氢化合物作为氢载体储运的几种方式,提出以生物质作为氢载体储运具有的突出优势。最后,探讨了生物质氢载体未来的发展方向,对氢生产和储运的多条技术路径成本和产业化前景进行了初步技术经济分析,指出以生物质为原料生产的甲烷、甲醇和乙醇有望成为最先实现产业化的储氢载体,在未来将有可能成为实现氢燃料电池“绿色化”的一种经济可行的方式。     

宇宙元素驱动氢能经济

氢元素是宇宙中含量最丰富、最原始也最简单的元素,可称为宇宙元素。基于氢元素的重要性简要总结了氢气产业链情况,表明氢气在全球能源结构变革方面具有重要地位和作用。重点梳理了氢能经济的相关情况,包括国内外氢燃料电池汽车、基础设施加氢站、氢能发电及氢能社区建设的最新进展等。详细探讨了氢能发展过程中存在的问题、瓶颈与对策,并对氢能产业发展前景进行了展望。     

乌海化工加氢站投入使用

<正>内蒙古乌海化工有限公司为提高氯碱装置生产氢气的利用效率,实现清洁能源的有效应用,进一步优化产业结构,在乌海市投资建设加氢站项目。乌海化工在乌海市海南区海化工业园建设的第一座加氢站已成功投入使用,向氢燃料轿车、大巴车及工业车辆提供合格的氢气。该加氢站加注能力包含 35 MPa和70 MPa两种气体加注方式,同时设置液氢储罐。该加氢站是内蒙古自治区第一座正式运营的加氢站,集中了氢能行业最新技术成果,它的建成实现了用氢环节的项目落地,进一     

氢能储运技术经济性分析及建立绿氨储运基地设想

氢储运环节是目前最制约氢能产业发展的一个环节，高效、低成本的氢气储运技术是实现大规模用氢的必要保障，选用合适方式应对不同应用场景是决定氢能最终成本的一大关键因素。重点就高压气态、液态、管道和液氨等4种运输方式进行经济性分析，研究结果表明，运量和运距决定储运的方式，不同运氢方式适宜不同应用场景，应根据运输距离和运输规模，选择最经济的且与之应用相匹配的储运氢技术。氨作为储氢介质，按照国铁运输液氨折算成运氢价格，其运价远远低于其他运输方式。由此提出建立青海绿氨储运基地的设想，既可激活西北风光资源丰富地区的新能源消纳渠道，又可实现氢能/氨能的远距离、低成本、低能耗、高效率的跨区域运输。     

“双碳”目标下的氨能技术与经济性研究进展

由于氨的高能量密度和零碳特性，其作为氢能和可再生能源载体具有良好的未来市场。氨比氢更易储运且本质安全性强，有望成为推动能源革命、社会进步和国家发展的零碳能源发展路线之一。本文从氨能的全产业链角度出发，介绍了合成氨产业发展趋势以及各类合成氨技术的最新进展和成本经济性；列举了目前氨的主要储运方式、效率、成本和安全性特征；综述了氨的新能源燃料应用，包括氨燃料电池、氨内燃机、氨燃气轮机等技术体系发展现状和燃料成本经济性，以及氨分解制氢效率和生产成本优势。通过上述技术和经济性分析，探讨了氨能在能源系统中的重要作用，进一步梳理了氨能技术发展方向。     

液氢储运技术及标准化

液氢作为一种高效的储氢方式,其应用前景十分广阔,但储运技术相对落后、储运环节标准化的缺失限制了液氢产业的快速发展。本文介绍了液氢特性及发展现状,对液氢存储容器类型和运输方式进行对比分析,调研了液氢国内外相关标准现状,并讨论了液氢产业发展对标准体系的迫切需求,阐述了液氢储运技术的难点和未来发展方向,并对液氢储运标准体系的建立进行展望。分析表明,减少液氢储罐的蒸发率、有效降低储运设备成本将是液氢储运技术未来重要的发展方向,液氢储运技术的发展需要建立健全的标准体系,液化天然气相关标准体系对液氢储运标准化具有重要的参考意义。     

中国过氧化氢加合物的发展现状及前景展望

过氧化氢加合物在一些特定领域弥补了双氧水在存储、运输和应用上的诸多缺陷,拓展了双氧水的应用领域。过氧化氢加合物是化工行业中一类非常重要的精细化工产品,具有广泛的应用前景。对目前主要过氧化氢加合物进行了重点介绍;对提高过氧化氢加合物稳定性的途径进行了全面总结;对中国过氧化物加合物的行业现状及存在问题进行了详细分析并对其前景进行了展望。     

规模化氢液化装置现状及未来技术路线分析

氢能作为零碳能源,是实现我国双碳目标的有效战略途径,随着氢能被纳入我国能源体系范畴,氢能的广泛商业应用即将呈现爆发式增长。受限于氢的物理特性,氢能利用过程中的高能量密度储运技术一直是制约其发展的瓶颈之一,液氢作为储氢密度最大的方式,其规模化制取技术是解决氢能应用环节中高效储运和规模化利用的有效途径。本文对当前全球已知的规模化氢液化装置的液氢产能规模和运行状态进行了统计分析,介绍了主要生产国的工业氢液化装置,比较了三种基本氢液化原理,总结了实际工业装置特点,对当前提出的规模化概念型氢液化系统原理和能效进行了分析,提出了未来发展应参考的设计特点和建议性阶段发展方向,为氢能的高效规模化储运技术发展提供有效支持,加速实现氢能的广泛商业化应用。     

氢能储存技术最新进展

氢能是全球能源技术革命的重要发展方向,在氢能产业发展过程中,开发高效、安全和低成本的氢能储存技术是实现大规模用氢的必要保障和关键。本文综述了当前主流的四种氢能储存技术,即高压气态储氢、低温液态储氢、有机液态储氢、固体材料储氢的原理和技术特点,分析整理了这几种储氢技术的优缺点,讨论了各类储氢方式的最新研究现状和面临的关键挑战,并对未来储氢技术的优化和发展趋势进行了展望。可以发现,为了提高储氢量,研究人员都将重心放在开发具有成本效益、提高能量密度的储氢技术上。其中,高压气态储氢应着力开发低成本、高性能的碳纤维复合材料,降低Ⅳ型瓶的成本;低温液态储氢应把研究重点放在降低液压成本以及寻求廉价易得的保温材料上;对于有机液态储氢来说,寻求高效催化剂可以大幅度提高其储氢能力;固体材料储氢应着力研发高效催化剂,寻求可以提高氢气与材料相互作用力的途径。政府、企业及科研院应大力推进储氢技术的研究,加速氢能产业发展,早日实现碳中和目标。     

新型储氢材料研究进展

氢能作为一种环保可再生的新型能源,生产技术逐渐走向成熟,成本大幅度下降,将迎来快速发展的机遇期。氢能被广泛利用的关键在于是否能够实现高效储存。本文重点讨论了四类新型储氢材料,即金属络合氢化物储氢材料、碳纳米管储氢材料、沸石以及新型沸石类材料、有机液态储氢材料。文章指出：金属络合氢化物储氢材料储存压力低但循环稳定性差;碳纳米管储氢材料已经有很长的发展历史,安全性高且易脱氢,然而目前对其储氢机理认识不够成熟;沸石以及新型沸石类材料价格低廉,但是对反应条件的要求高;有机液态储氢材料被认为是大规模储存和运输的可行选择,然而昂贵的成本和苛刻的反应条件限制了其发展。文章指出后续需要改进并开发具有较高存储容量和具有经济价值的储氢材料。     

烧碱装置副产氢气储运方式比较及加压运输方案实施

介绍了3种氢气运输方式——气态储运、液态储运和固态储运的优缺点。因气相加压输运方式具有存储量大、安全可靠的特点,山东海科化工集团选择该方式大规模运输氢气。给出该方法的主要生产流程和关键设备,根据运行的实际情况分析了成本构成。     

新型贮氢材料的研究进展

氢能作为资源丰富、绿色环保的清洁能源而被广泛研究,氢的贮存和运输是氢能应用的关键。金属络合氢化物、碳纳米管、沸石具有较高的贮氢容量,成为贮氢材料研究的热点。综述了金属络合氢化物、碳纳米管、沸石等新型贮氢材料的研究进展,讨论了各种贮氢材料的特点与性能,对其实用性和应用前景进行了分析。