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氢能源和氢气如何运输?

氢能源和氢气如何运输?

分类:
行业动态
发布时间:
2019/10/23 17:36

氢气输送是氢能利用的重要环节。一般而言,氢气生产厂和用户会有一定的距离,这就存在氢气输送的需求。按照氢在输运时所处状态的不同,和如何储存一样可以分为:气氢输送、液氢输送和固氢输送。其中前两者是目前正在大规模使用的两种方式。根据氢的输送距离、用氢要求及用户的分布情况,气氢可以用管网,或通过高压容器装在车、船等运输工具上进行输送。管网输送一般适用于用量大的场合,而车、船运输则适合于量小、用户比较分散的场合。液氢、固氢输运方法一般是采用车船输送。

氢气的输送之所以效率低,原因在于储氢密度太低。目前各种输送氢气的方法实际是输送储存的氢。如果储氢密度提高了,输送氢气的效率自然也就提高。现在科学家大胆设想氢一电共同输送,可望大幅度提高能量输送效率。该设想是:在特大规模的太阳能发电中心,人们首先利用光伏光电或太阳能热发电获得大量的电力,再利用这些可再生能源获得的清洁电力,电解水制氢,继而液化氢气得到液氢。利用多层同轴电缆,同时输送液氢和电。

氢气

氢气

电缆中心输送液氢,同时利用液氢极低的温度保持外层金属处于超导状态,因为没有电阻,电流通过就不会发热,就能大规模输送电,也大大减少了输电的损耗。同轴电缆的最外层是隔热、绝缘的防护层。在我国西北沙漠发展太阳能电厂,同时生产液氢和电,然后输送到我国东部沿海地区。

金属氢化物储氢是目前一种较有前途的储氢方式。某些金属或合金与氢反应后可生成金属氢化物,对其加热即可释放出氢气,这一特性使我们能够有效地储氢。在合金中,氢是以原子状态储存的,重新释放出来时会受热效应与反应速度的制约,不易发生爆炸,安全性强。其缺点是质量储氢密度很低,合金自身质量过重会带来运输的问题,而且释氢时要吸热。有机液体储氢是一种新型储氢技术,自 20 世纪 80 年代以来该技术得到了很大的发展。

它有很多优点:储氢量大;储氢剂的性质与汽油相仿,便于利用现有油类储存和运输设施;储存、运输、维护安全方便;寿命长,可多次循环使用。虽然优点很多,但这种新型储氢技术还是没有得到广泛使用,原因是它的氢气分离能耗高,其能耗几乎占所储存氢能的 2/3。有效地输送氢气有无更好的办法呢?专家们已经设计并试验了没有氢气的氢输送系统:即首先将氢转化为某种液体形式,如环己烷、甲醇、氨等,然后将这些液体送到用户,就地制氢,从而实现氢的高效输送。