云南氢气运输和储存

储氢合金固态氢运输该技术利用稀土系、钛系、锆系和镁系等金属或合金的吸氢特性，与氢气反应产生稳定氢化物，在常温常压下运输至目的地之后再通过加热释放氢气。利用该技术同样可以大幅度提升氢气运输的体积能量密度。理论上，与高压钢瓶同等重量的储氢合金所能吸纳的氢气量是高压钢瓶的上千倍。但储氢合金本身价格昂贵，目前*用于电池领域，用于大规模氢气运输并不现实。二、主要氢气运输技术成本分析从上述分析可知，目前从技术上适用于大规模氢气运输的成熟技术方案主要为集装管束运输、管道运输、液氢槽罐车运输及LOHC运输。以下分别对不同技术方案的运输成本加以分析。（一）集装管束运输成本集装管束拖车运输成本主要包括：拖车折旧费、维护保养费、氢气压缩耗电、人员工资及运输油耗等。成本测算假设：目前国内集装管束拖车的价格约100万/台，使用年限10年。每辆拖车配备司机两名，每人每年工资及福利费共15万。拖车满载氢气可达460kg，每百公里消耗柴油约25升。拖车平均运行速度假设为50km/小时，两端装卸时间约5小时，年有效工作时间为4500小时。氢气压缩过程耗电1kwh/kg. 传统行业氢气作为工业气体，在石油化工、电子工业、冶金工业、浮法玻璃、航空航天等方面有着很大的应用。云南氢气运输和储存

    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。 云南氢气运输和储存目前，氢气作为燃料与天然气相比还没有足够规模的基础设施。

    同体积氢气的能量密度*为天然气的三分之一，因此用同一管道输送相同能量的氢气和天然气，用于押送氢气的泵站压缩机功率高于压送天然气的压缩机功率。导致氢气的输送成本偏高。在氢能发展初期，可采用天然气管道输送氢气以降低成本。氢气输运网络基础设施建设需要巨大的资本投入和较长的建设周期，管道的建设还涉及占地拆建问题，这些因素都阻碍了氢气管道的建设。研究表明，含20%体积比氢气的天然气-氢气混合燃料可以直接使用目前的天然气输运管道，无需任何改造。在天然气管网中掺混不超过20%的氢气，运输结束后对混合气体进行氢气提纯，这样既可以充分利用现有管道设施，出于经济性考虑，也能降低氢气的运送成本。目前国外已有部分国家采用了这种方法。管道运氢成本测算为测算管道运氢的成本，我们参考济源-洛阳氢气管道的基本参数，做出如下假设：管道长度25km，总投资额，则单位长度投资额584万元/km；年输氢能力为，运输过程中氢气损耗率8%；管线配气站的直接与间接维护费用以投资额的15%计算；氢气压缩过程耗电1kwh/kg，电价；管道寿命20年，以直线法进行折旧。根据以上假设，可测算出长度25m、年输送能力，运氢价格为。

氢气的输运包括工业钢瓶、集装格、长管拖车、气体管道、液态氢气、有机液体、储氢合金等方法。单个工业氢气钢瓶的容积为40L,压力为15MPa,储氢为0.5kg.集装格由9~20个氢气钢瓶组成,储氢3~10kg,主要是实验室的氢气输运。100kg以上的氢气输运方法主要是长管拖车、气体管道、液态氢气。在陆地上进行大量氢气输送时,气体管道输送很有效。一般的氢气集装格和长管拖车中都有连接钢瓶的气体管道,在陆地上能够铺设大规模、长距离而且高压的氢气管道进行氢气输送。管道运输是具有发展潜力的低成本运氢方式。低压管道适合大规模、长距离的运氢。由于氢气在低压状态(工作压力1~4MPa)下运输,因此相比高压钢瓶输氢能耗更低,但管道建设的初始投资较大。 每瓶氢气在使用到尾气时，应保留瓶内余压在，小不得低于，应将瓶阀关闭，以保证气体质量和使用安全。

以氢气为燃料的氢发电站的需求。千代田化工计划在2015年，在川崎市建设氢发电站。这将是全球首座商用氢发电站。氢气发电的优势是能够在天然气中添加氢气进行“混燃”，直接使用燃气轮机，这种方式不仅不会降低燃烧效率，还能减少二氧化碳排放量。第三类就是氢燃料被看好的用途——FCV。为了推动FCV的普及，日本经济产业省提出了以城市圈为中心，在2015年之前建设100座加氢站，到2030年增加到5000座的目标。为此，丰田通商公司与AirLiquideJapan公司已经成立了经营加氢站业务的新公司，基础设施建设业务日趋活跃。千代田化工打算以能在常温常压下储运氢气这一便利性为武器，开拓面向前景看好的加氢站的需求。而且，该公司还可以向加氢站运送液体，按照需求当场分离氢气。涩谷社长充满期待地表示：“氢气业务的规模虽然只有每年几十亿日元，但未来有望达到几百亿、甚至几千亿日元。”在FCV领域，包括丰田和本田等汽车企业和气罐材料企业在内。 液氢罐车在未来罐材改进及减少液氢液化、运输过程中的损耗问题后，在中远距离的输氢方面有较大前景。云南氢气运输和储存

氢气输运方法主要是长管拖车、气体管道、液态氢气。云南氢气运输和储存

管道输送氢气是实现氢气大规模、长距离运输的方式，然而在中国，实现管道输送氢气并非一件容易的事情。中国氢能联盟近期发布的《中国氢能源及燃料电池产业白皮书》指出，美国有2500公里的输氢管道，欧洲已有1569公里的输氢管道，我国则有100公里输氢管道。全球范围内输氢管道的数量加起来不到4500公里，与油气管道相比，是几个数量级的差别。目前国内外低压氢气管道运输尚处于初步发展阶段。成本是制约输氢管道发展的一个因素。由于氢气自身体积能量密度小、容易对管材产生“氢脆”现象，其管道运输成本往往大于同能量流率下天然气管道运输的成本。有数据显示，在美国氢气管道的造价大约为30万-100万美元/公里，是天然气管道造价的2倍。而由谁来投资建设管道是一个值得考虑的问题。在国外，气体公司既生产工业气体供应市场，也生产装置出售给用户。如冶金、化工、石化、半导体等企业，通过专业气体公司以管道输送或现场装置生产供应气体。法国气体供应商AirLiquide（液空）公司凭借其技术和经验，根据工业企业的需求，已在中国的上海、天津、辽阳铺设了输氢管道。国内公司方面，2014年，中石化巴陵石化全长42公里的氢气输送管线顺利投用。 云南氢气运输和储存