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氢能运输安全如何保障?

   2022-06-07 隆基氢能4830
核心提示:有关氢能应用的轨迹,最早可以追溯到汽油、天然气之前。如今,氢能作为能源转型的中坚力量,在难以脱碳的领域中扮演着重要的角色,例如电力、制造业、交通领域是主要的碳排放来源,氢能源则可从使用端和储能端减少碳排放。氢能产业未来将与可再生能源及其他低

有关氢能应用的轨迹,最早可以追溯到汽油、天然气之前。如今,氢能作为能源转型的中坚力量,在难以脱碳的领域中扮演着重要的角色,例如电力、制造业、交通领域是主要的碳排放来源,氢能源则可从使用端和储能端减少碳排放。


氢能产业未来将与可再生能源及其他低碳技术融合,在交通、电力、工业等领域多元化发展。根据我国目前能源现状,发展氢能是实现双碳目标的重要抓手之一。


01

氢能运输现状


氢能产业大规模发展与氢能储运技术的突破有着直接性的关联。由于当前氢能源的特殊性以及行业技术的制约,且叠加“氢”元素密度大、运输损失高等特质,使得氢能运输形成氢能产业链中单独的一环。


氢气从制氢到应用端需要经历运输环节,氢气运输的方式根据其储存的方式而有所不同主要分为:气态运输、液态运输、固体运输和有机液体运输。国际上氢气输运方式主要包括长管拖车气态输运、液氢罐车输运和管道输运等。

▲图:氢气输运方式及优缺点分析


目前,市场比较成熟的应用方式是气态运输,即通过卡车、长管拖车或管道将气体运输到终端。在这个过程中,长管拖车一般会给到200-500倍的大气压强,管道则会给到10-40倍,成本分别为2.02元/kg和0.3元/kg。综合来看,管道运输会更加安全,也能适应更长距离的运输。


02

氢气储运过程中有哪些安全风险?


在氢能产业链中,氢气的储运是连接供应端与需求端的关键,从特性来看,氢气较于其他燃料安全性相对更高,不容易形成可爆炸的气雾。所以,氢气储运过程中建立有效的防控手段,注意各环节安全问题,就能有效提升氢气运输过程的安全可靠性。


氢气运输过程安全保障——拖车运输


目前长管拖车储运氢气应用最为广泛,在运输过程中也会存在一定的风险,可通过装置设置安全气瓶/压力表/导静电装置/灭火装置质量安全、温度计设置安全、爆破片设置安全等有效措施降低风险,以保障氢气充装、运输过程中的安全性。


氢气运输过程安全保障——液氢槽车运输


液氢槽车输运存储容量高,适用于中等距离运输,但对储氢容器的绝热要求很高;并且在运输过程会发生液氢蒸发以及超低温液氢泄漏对人体及环境造成伤害。针对此类情况,可在装置上安装卸压阀,调节装置内部压力;还可以借助于智能化检监测技术,搭建远程车载监测设备,对新型输运装备故障模式、人员违章操作等安全隐患预警,从而实现氢能运输智能预警与风险溯源排查。


氢气运输过程安全保障——管道输氢

▲图:管道掺氢输运风险因素及挑战


管道输氢在大规模、长距离条件下具有不可替代的经济性,是解决氢能规模化低成本运输难题的优先选项和现实选择。而通过氢能管道的设计、建造、运行、维护,管道里面涉及到密封、管道风险评估、定期检验等,可以实现稳定可靠的氢能或者掺氢天然气的管道输送。


03

氢气运输安全风险如何避免?


基于氢气运输的独特性,在氢气运输的问题上一定要格外小心避免造成重大事故的发生。同时相关的工作人员需配备便携式氢气气体检测仪来及时检测氢气是否泄漏。


首先,针对管道输氢类的方式应建立安全检测与监测预警机制:管道施工过程中需加强对掺氢管道焊缝、无损检测的管理,适当加大埋深,开展穿越公路、铁路、街道时套管加设排气管等风险控制技术与装备研究。在运营环节需加强对管道泄漏的实时在线检测,建立掺氢天然气泄漏早期预警与应急保障体系。


其次,建立事故应急与风险控制:氢能输运事故处置应急不仅需要专业的维抢修队、管道及罐车抢修设备,同时需要社会依托资源的协助, 在此领域急需建立氢能输运协同应急与智慧决策大数据平台及相应的关键技术支撑。


 ▲图:氢能输运协同应急与智慧决策关键技术

 

在整个氢能产业链中,安全、高效输送是产业链的重要组成部分。现阶段,基于天然气等气体的运输经验、国外氢能运行标准以及我国氢能产业的不断发展完善,再加之对于氢气事故发生、发展模式和机理以及防控技术开展系统的量化研究,将促使我国氢能安全标准化工作的科学性、系统性和广泛适用性,更加高效的推动氢能产业蓬勃发展。

 
标签: 隆基 氢能 安全
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