湖南氢气运输成本比较

传统行业氢气作为一种工业气体，在石油化工、电子工业、冶金工业、食品加工、浮法玻璃、精细有机合成、航空航天等方面有应用。如在炼油工业中，氢气被用于燃料油、石油炼制等的加氢精制来提高油品的质量。在玻璃制造的高温加工过程及电子微芯片的制造过程中，在保护气中加入氢气以去除残余的氧，防止氧化的发生。氢能与燃料电池行业在氢能与燃料电池领域方面，氢气作为绿色无污染的新能源燃料，主要应用在交通领域，如氢燃料电池汽车、氢燃料电池船舶、氢动力航空等方面。其中，氢燃料电池乘用车、公交车、叉车已经投入市场。如北上广深等大城市均投入使用氢燃料电池公交车，行驶过程中无二氧化碳排放，比传统汽油内燃机车更环保。氢气属于危险化学品、具有易燃易爆的特点，因此在氢气供应的过程中，联悦以“安全第一”为首要原则，做到“多检查、多记录”来确保客户的安全供气。氢气供应方式主要分为钢瓶供应和管束车供应。每个钢瓶的氢气容量大约为5~9方，16个钢瓶为1瓶组，每辆货车装8-14组，即每车可装氢气约为600~2000方，适合用气量较小的用户；而氢气管束车每车可装约5,000~7000方氢气，适合于用气量较大的企业。关键问题是氢气是否需要这种规模的基础设施，以及在何种程度上利用已经存在的基础设施。湖南氢气运输成本比较

    其昂贵的投资使氢气运输成本基本维持不变。当加氢站规模达到1500kg·d-1时，氢气的运输成本大约为6元·kg-1。单从运输方面的成本来看，三种运输方式中以液氢运输成本比较低，管道运输比较高。注意此液氢运输成本没有包含氢气液化及蒸发成本，氢气液化设备的投资非常巨大，一个日处理量为120t氢气的液化厂投资约为9千万美元。Syed等计算了规模为3×104kg·h-1的氢气液化成本，达到·kg-1，若考虑到此，长管拖车运输氢气的成本在目前还是比较低的。由于长管拖车运输和槽车运输技术都非常成熟，通过技术进步降低设备成本不大可能。但是今后生产规模扩大后能降低部分成本。3能耗分析氢气首先经过压缩或液化后再进行运输，这些过程都需要消耗能量。Bossel等深入地比较了压缩和液化的能耗以及氢气道路运输的能耗，可为氢气运输方式的选择提供参考。氢气的高热值为142MJ·kg-1，如果将氢气压缩到20MPa，大约消耗能量14MJ·kg-1，相当于氢气内能的10％左右。液化能耗很高，具有明显的规模效益。当液化量很少时，液化能耗甚至高于氢气的热值，当液化量达到1000kg·h-1时，液化能耗仍超过40MJ·kg-1，是低热值的30％以上。对于一般规模的液化厂，氢气液化能耗大约为压缩能耗的3倍。 海南环保氢气运输大规模使用氢气，需要运输和配送基础设施，将氢气生产场地与用户连接起来。

氢运输主要运输四种状态的氢：低压氢气、高压氢气、液氢和固态氢（金属氢化物储氢和有机氢化物储氢等）。运输技术主要有管道运输、机动车运输、船运。选择何种运输方式基于以下四点综合考虑：运输过程的能量效率、氢的运输量、运输过程氢的损耗、运输里程。液氢运输的能量效率高，但是液化过程就消耗三分之一的氢能量，同时还存在氢气蒸发和运输设备绝缘的复杂技术要求。可见，液氢只适合于短途运输。氢运输主要运输四种状态的氢：低压氢气、高压氢气、液氢和固态氢（金属氢化物储氢和有机氢化物储氢等）。运输技术主要有管道运输、机动车运输、船运。选择何种运输方式基于以下四点综合考虑：运输过程的能量效率、氢的运输量、运输过程氢的损耗、运输里程。液氢运输的能量效率高，但是液化过程就消耗三分之一的氢能量，同时还存在氢气蒸发和运输设备绝缘的复杂技术要求。可见，液氢只适合于短途运输。

    当前氢能产业已经进入快速发展阶段，全球氢气产量超过，中国氢气产能也超过。但由于氢气体积能量密度极低且液化困难，其运输成本远远超过石油及天然气等传统燃料，达到交货成本的6%左右。而且随着规模经济与技术进步导致的制氢成本下降，运输成本的比重还会不断增加。因此对现有氢气输送方案的技术经济特征进行分析，构建经济高效的氢气储运及配送基础设施，是氢能产业发展必须解决的重大问题。一、现有氢气运输技术及其特性目前国内外的氢气运输技术可以分为高压气态、液态、有机载体（LOHC）及固态储氢运输等四类。其中高压气态运输由于技术实现简单及成本低等特征，而液态运输次之。有机载体（LOHC）与固态运输原理相似，均利用氢气与有机液体或固态金属反应生成氢键复合物或金属氢化物，在目的地进行脱氢处理，从而实现高效运输。后两种技术优势明显，前景可期，但目前成熟度不高。表1氢气运输方案概况图片来源：玖牛研究院根据公开资料整理（一）高压气态运输高压气态运输，是指采用压缩机将氢气在常温下压缩至较高要求和密度，采用密封容器或管道运输至目的地再进行调压的技术方案。具体输送工具有集装格、集装管束及管道运输等三种。 储氢可分为压气态储氢、温液态储氢、有机液态储氢、固态储氢。

若国内放宽对储运压力的标准，相同容积的管束可以容纳更多氢气，从而降低运输成本。当运输距离为100km时，工作压力分别为20MPa、50MPa的长管拖车运输成本为、后者约为前者的。管道运输：具有发展潜力的低成本运氢方式我国氢气管网发展不足，建设提速低压管道运氢适合大规模、长距离的运氢方式。由于氢气需在低压状态（工作压力1~4MPa）下运输，因此相比高压运氢能耗更低，但管道建设的初始投资较大。我国布局氢气管网布局有较大提升空间。美国和欧洲是世界上早发展氢气管网的地区，已有70年历史。根据PNNL在2016年的统计数据，全球共有4542公里的氢气管道，其中美国有2608公里的输氢管道，欧洲有1598公里的输氢管道，而中国有100公里。随着氢能产业的快速发展，日益增加的氢气需求量将推动我国氢气管网建设。 氢气可作为飞艇、氢气球的填充气体（由于氢气具有可燃性，安全性不，飞艇现多用氦气填充）。张家口化工氢气运输

氢气输运方法主要是长管拖车、气体管道、液态氢气。湖南氢气运输成本比较

在氢能产业链中，燃料电池的催化剂、质子交换膜等关键材料与零部件也还需要加强研发，以提高产品质量和降低成本。此外，我国加氢站也还面临着建设缓慢且多数亏损的状况。加氢站建设场地、建设成本、运营成本、安全性等问题一直得不到有效解决，还需要进一步探索解决。氢能与燃料电池长期的发展面临着高昂的加氢基础设施建设成本及氢能生产、运输、存储等使用环节产生的安全问题和成本问题。日本燃料电池汽车**在采访时就表示阻碍燃料电池汽车发展的并非价格及成本问题，而是加氢基础设施的问题，制造一台燃料电池汽车并不困难，难的是如何建造和布局燃料电池加氢网络。湖南氢气运输成本比较

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