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能源的終極之路—加氫站

2019-05-30 15:57
文圣
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氫能是一種綠色、高效的二次能源,雖然因目前還沒有被大規(guī)模普及應(yīng)用而不像電能一樣為人們所熟知,但它卻有著我們已知所有能源無可比擬的特點(diǎn),而會(huì)很快成為解決未來人類社會(huì)能源問題的必然選擇,是能源領(lǐng)域的未來之星,更是被業(yè)界專家稱為“終極能源”。

作為綠色、高效的二次能源,氫能具有以下特點(diǎn):

1、來源廣泛;

2、燃燒熱值高;

3、清潔無污染;

4、利用形式多;

5、可儲(chǔ)能;

6、安全性好

燃料電池是高效清潔利用氫能的最佳工具,燃料電池技術(shù)是普及氫能利用的核心技術(shù)。近年來,該技術(shù)在國際范圍內(nèi)已取得了重大突破,并開始在多個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)入商業(yè)化運(yùn)營階段。

世界范圍,隨著氫能應(yīng)用技術(shù)發(fā)展逐漸成熟,以及全球應(yīng)對(duì)氣候變化壓力的持續(xù)增大,氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展在世界各國備受關(guān)注,氫能及燃料電池技術(shù)作為促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)實(shí)現(xiàn)低碳環(huán)保發(fā)展的重要?jiǎng)?chuàng)新技術(shù),已經(jīng)在全球范圍內(nèi)達(dá)成了共識(shí),多國政府都已出臺(tái)氫能及燃料電池發(fā)展戰(zhàn)略路線圖,美國、日本、德國等發(fā)達(dá)國家更是將氫能規(guī)劃上升到國家能源戰(zhàn)略高度。氫能開發(fā)與利用已成為發(fā)達(dá)國家能源體系中的重要組成部分。如全球發(fā)展氫能最積極國家之一的日本,近年發(fā)布了一系列激勵(lì)政策,并在氫燃料電池領(lǐng)域取得超過1500件專利。

在車用能源領(lǐng)域,氫能燃料電池被認(rèn)為是實(shí)現(xiàn)車輛使用階段“零排放”、全生命周期“低排放”的重要技術(shù)方案,是未來汽車產(chǎn)業(yè)技術(shù)競爭的制高點(diǎn)。目前,歐美日等發(fā)達(dá)國家已開發(fā)出多款氫燃料電池汽車,并配套建設(shè)加氫站。2017年,寶馬,奔馳、通用等公司都開始商業(yè)化發(fā)售氫燃料電池汽車。

在中國,自2011年以來,我國政府有關(guān)部門從戰(zhàn)略、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、科技、財(cái)政等方面相繼發(fā)布了一系列政策,引導(dǎo)并鼓勵(lì)包括氫燃料電池和相關(guān)產(chǎn)業(yè)在內(nèi)的氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展。但目前國內(nèi)在燃料電池技術(shù)發(fā)展、氫能產(chǎn)業(yè)裝備制造等方面相對(duì)滯后,氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展速度落后于發(fā)達(dá)國家。

氫能與燃料電池行業(yè)屬于前瞻性新興產(chǎn)業(yè)。中國氫能源及燃料電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟成立后,將一方面通過集聚相關(guān)產(chǎn)業(yè)在產(chǎn)、學(xué)、研各方面的技術(shù)資源,加強(qiáng)協(xié)同創(chuàng)新,統(tǒng)籌推動(dòng)包括制氫、儲(chǔ)運(yùn)氫、加氫基礎(chǔ)設(shè)施、燃料電池應(yīng)用的全產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)突破,加快掌握更多關(guān)鍵核心技術(shù);另一方面,加強(qiáng)產(chǎn)業(yè)及市場協(xié)同,統(tǒng)籌指導(dǎo)聯(lián)盟成員凝練自身研發(fā)與產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢,在氫能利用技術(shù)、安全技術(shù)、氫能技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)上開展深度合作,推動(dòng)氫能和燃料電池在國防、分布式能源、汽車動(dòng)力、儲(chǔ)能裝備等方向的跨領(lǐng)域應(yīng)用,建立融投資機(jī)制以吸引風(fēng)險(xiǎn)投資和發(fā)起基金,加速推廣中國的氫能產(chǎn)業(yè)布局,共同推進(jìn)中國氫能社會(huì)的構(gòu)建。

加氫站作為燃料電池汽車的配套基礎(chǔ)設(shè)施,隨著燃料電池車輛的推廣應(yīng)用,其建設(shè)與推廣也受到了重視。據(jù) H2stations.org 統(tǒng)計(jì),2016 年全球新增 92 座加氫站,其中 83 座是對(duì)外開放的,其余 9 座則專門為公交車或車隊(duì)客戶提供服務(wù)。從地區(qū)分布來看,日本新增 45 座,位列增長數(shù)量榜首,比 2015 年的 28 座增加了 17 座;北美新增 25 座,其中 20 座位于加利福尼亞州;歐洲新增 22 座,比 2015 年的 19 座增加了 3 座,其中 6 座位于德國,德國公共加氫站總數(shù)增至 22 座。

另外,德國還有 29 座加氫站正在建設(shè)或即將開放,超過美國,后者正在建設(shè)的加氫站有24 座。為了適應(yīng)規(guī);\(yùn)營的需要,加氫站的日供氫能力逐漸提高。隨著氫燃料電池汽車的推廣,每天可為 30-50 輛客車或100 輛乘用車提供加氫服務(wù)的加氫站逐漸出現(xiàn)并成為主流。

加氫站運(yùn)營呈現(xiàn)集成化、模塊化發(fā)展的新趨勢,混合站數(shù)量逐漸增長;旌闲问綇莫(dú)立式加氫站、加油站并設(shè)加氫站,發(fā)展到加油站、加氣站、加氫站三站合一,以及與便利店并設(shè)、與充電樁并設(shè)的加氫站。為燃料電池汽車的普及提供了更多樣化的基礎(chǔ)設(shè)施解決方案。

過剩的氫能源使燃料電池交通工具成為現(xiàn)實(shí)。世界各國及地區(qū)包含加利福尼亞州、歐洲、日本等都在積極出臺(tái)關(guān)于加氫站建設(shè)方面的國家政策或地區(qū)政策,在這些政策中,對(duì)于截止到2020年及2030年的加氫站數(shù)量都有著明確的規(guī)定。作為加氫站設(shè)計(jì)和建設(shè)的行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者,在過去的15年中,加拿大氫能在世界范圍內(nèi)已經(jīng)參與到50座以上的加氫站項(xiàng)目中。加拿大氫能參與這些項(xiàng)目的方式有兩種,或者直接為最終客戶提供交鑰匙解決方案,或者為項(xiàng)目組織者提供技術(shù)支持和產(chǎn)品。

加氫站設(shè)計(jì)是非常復(fù)雜的,受很多因素控制。首先是壓力,取決于不同車型:一般情況下,小車加氫的壓力是700bar,重型車輛(公交車、卡車等)和輕型車輛(叉車)加氫的壓力是350bar。一輛氫燃料電池小車在700bar的壓力下可儲(chǔ)存5kg氫氣,而一輛公交車在350bar的壓力下可儲(chǔ)存35kg氫氣。1kg氫氣可保證一輛小車行駛100km,7-8kg氫氣可保證一輛公交車行駛100km。一般情況下加一次氫可行駛400-500km。加氫站的產(chǎn)氣量必須滿足每日總用氫量以及連續(xù)的加氫需求(每小時(shí)為多少輛車加氫)。

儲(chǔ)氫罐、壓縮機(jī)和制冷單元的選擇有一定的影響,要保證足夠的制冷能力,以滿足氫氣在高壓下安全運(yùn)輸,并符合國際運(yùn)輸標(biāo)準(zhǔn)。HRS系統(tǒng)根據(jù)車輛的燃料需求,提供高壓縮的氫氣以節(jié)省車主的壓縮成本,高質(zhì)量的氫氣也保護(hù)了燃料電池?傊,加氫站的設(shè)計(jì)需要足夠廣泛的專業(yè)知識(shí)和足夠多的經(jīng)驗(yàn),加拿大氫能就滿足這些條件。

現(xiàn)場制氫系統(tǒng):堿液或PEM水電解系統(tǒng)

氫氣壓縮機(jī):將氫氣壓力從10/30bar增加到450bar(公交車加氫壓力)或850bar(小車加氫壓力)

儲(chǔ)氫系統(tǒng):由壓力不同的儲(chǔ)氫罐組成

控制面板:控制整個(gè)系統(tǒng),按照用氫需要控制壓縮和儲(chǔ)存過程,檢測氫氣流量,控制氫氣純度

制冷系統(tǒng):將氫氣冷卻至-40℃

加氫機(jī):客戶服務(wù)終端,350bar或700bar標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備

深圳文圣科技有限公司是一家專注于氫氣發(fā)生系統(tǒng)、氫氣純化器、加氫站裝置以及燃料電池等一系列產(chǎn)氫和儲(chǔ)氫設(shè)備的制造和銷售的公司。公司有勇于創(chuàng)新、經(jīng)驗(yàn)豐富的技術(shù)團(tuán)隊(duì),并與世界著名的氫氣發(fā)生器制造公司加拿大氫能公司有著密切合作,2016年初與加拿大氫能公司(歐洲分公司)簽署代理協(xié)議,成為加拿大氫能公司(歐洲分公司)在中國地區(qū)的總代理。隨著中國政府對(duì)氫能產(chǎn)業(yè)的支持力度越來越高, 深圳文圣科技將以至誠的經(jīng)營理念,推動(dòng)中國氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,并為中國市場帶來世界最領(lǐng)先的氫能技術(shù)和產(chǎn)品。歡迎各界朋友來電咨詢。

深圳文圣科技有限公司

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