有機(jī)液體儲(chǔ)氫已被認(rèn)為是最具前景的氫能儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)之一,目前已開(kāi)始逐步走向小規(guī)模應(yīng)用,有望成為打破氫能儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)與成本瓶頸的重要解決方案之一。
“近年來(lái),氫能儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)不斷創(chuàng)新和應(yīng)用。其中,有機(jī)液體儲(chǔ)氫技術(shù)可大幅降低氫能儲(chǔ)運(yùn)成本,推動(dòng)可再生能源更加高效利用。”中氫源安(北京)科技有限公司董事長(zhǎng)張金金在近日召開(kāi)的2023世界氫能技術(shù)大會(huì)上表示。
記者了解到,經(jīng)過(guò)多年探索,有機(jī)液體儲(chǔ)氫已被認(rèn)為是最具前景的氫能儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)之一,目前已開(kāi)始逐步走向小規(guī)模應(yīng)用,有望成為打破氫能儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)與成本瓶頸的重要解決方案之一。
滿足大規(guī)模、遠(yuǎn)距離儲(chǔ)運(yùn)需求
長(zhǎng)期以來(lái),我國(guó)氫資源豐富地區(qū)與氫能應(yīng)用區(qū)域錯(cuò)位嚴(yán)重,而氫儲(chǔ)運(yùn)在能效、技術(shù)等方面無(wú)法協(xié)調(diào)統(tǒng)一,導(dǎo)致終端氫氣價(jià)格居高不下,嚴(yán)重制約氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
張金金對(duì)記者表示,有機(jī)液體儲(chǔ)氫技術(shù)的儲(chǔ)氫密度大、安全性高、運(yùn)輸成本低,而且可在常溫常壓下儲(chǔ)存和運(yùn)輸氫能,有利于氫能大規(guī)模、高安全、長(zhǎng)時(shí)間儲(chǔ)存和遠(yuǎn)距離輸送。該技術(shù)以富氫有機(jī)化合物液體形式儲(chǔ)運(yùn)氫能,可使氫在常溫常壓下不易揮發(fā)、不易燃、不易爆、無(wú)毒。“氫能可以像普通貨物一樣便于儲(chǔ)存和運(yùn)輸。”
“有機(jī)液體儲(chǔ)氫技術(shù)每立方米的有效儲(chǔ)存密度是55公斤,以一座擁有每天600 公斤供氫能力的加氫站為例,利用有機(jī)液體儲(chǔ)氫技術(shù)所占的儲(chǔ)氫空間僅為10.9立方米。”張金金以一組數(shù)據(jù)說(shuō)明了有機(jī)液體儲(chǔ)氫技術(shù)在儲(chǔ)氫密度方面的優(yōu)勢(shì)。
據(jù)中集氫能研究院院長(zhǎng)李懷恩介紹,有機(jī)液體儲(chǔ)氫技術(shù),就是把氫和有機(jī)液體結(jié)合,到使用端再通過(guò)脫氫反應(yīng)裝置把氫脫出來(lái)。這種技術(shù)可以利用現(xiàn)有的儲(chǔ)存和運(yùn)輸裝置實(shí)現(xiàn)氫的儲(chǔ)存和運(yùn)輸,而且在常溫常壓下,不需要特別大的設(shè)備投入。
“2022年發(fā)布的《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長(zhǎng)期規(guī)劃(2021-2035年)》明確了氫的能源屬性,確定氫為未來(lái)國(guó)家能源體系的組成部分,目前山東、佛山等地已經(jīng)陸續(xù)掙脫氫作為危化品管理的限制,出現(xiàn)了很多隨制隨用、無(wú)需進(jìn)化工園區(qū)制儲(chǔ)運(yùn)氫的案例。在這一過(guò)程中,很多儲(chǔ)氫方式應(yīng)運(yùn)而生。與其他儲(chǔ)氫方式相比,有機(jī)液體儲(chǔ)氫技術(shù)對(duì)存儲(chǔ)場(chǎng)地、位置、審批要求大幅降低。這一技術(shù)加持下,氫的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、存儲(chǔ)時(shí)間長(zhǎng)效率高,既能大規(guī)模存儲(chǔ),也能分散靈活存儲(chǔ),適用性廣。”張金金表示。
助力降低儲(chǔ)運(yùn)成本
在顯著優(yōu)勢(shì)的推動(dòng)下,有機(jī)液體儲(chǔ)氫技術(shù)開(kāi)始受到業(yè)內(nèi)重視。今年以來(lái),我國(guó)已有多個(gè)有機(jī)液體儲(chǔ)氫項(xiàng)目陸續(xù)啟動(dòng)。
今年1月,貴州氫能效率能源科技有限公司、中化學(xué)建設(shè)投資集團(tuán)有限公司等企業(yè)聯(lián)合打造的全球首套“常溫常壓有機(jī)液體儲(chǔ)氫加注一體化及氫能綜合利用項(xiàng)目”在上海正式開(kāi)車運(yùn)行;2月,基于中氫源安安全有機(jī)液體儲(chǔ)氫技術(shù)的首個(gè)純氫供熱示范項(xiàng)目在北京市石景山區(qū)全面落成;3月,秦創(chuàng)原(咸陽(yáng))創(chuàng)新促進(jìn)中心有限公司的新型有機(jī)液體儲(chǔ)氫項(xiàng)目正式落地陜西省彬州市。
與此同時(shí),國(guó)內(nèi)還有不少企業(yè)也開(kāi)始研究布局有機(jī)液體儲(chǔ)氫技術(shù)。3月7日,圣元環(huán)保董秘在投資者關(guān)系平臺(tái)上公開(kāi)表示,該公司氫儲(chǔ)業(yè)務(wù)在聚焦固態(tài)儲(chǔ)氫的同時(shí),也將做好液體氨、甲醇等有機(jī)液態(tài)儲(chǔ)氫載體的技術(shù)研發(fā)及儲(chǔ)備;此外,東方電氣也曾公開(kāi)表示,正在開(kāi)發(fā)固態(tài)儲(chǔ)氫及有機(jī)液體儲(chǔ)氫。
西安交通大學(xué)化工學(xué)院教授方濤指出,與傳統(tǒng)的石油燃料易運(yùn)輸、可規(guī)模化存儲(chǔ)不同,當(dāng)前主流的氫儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)在能效、安全性和成本上尚存難點(diǎn)。利用有機(jī)液體儲(chǔ)氫技術(shù),每千克氫的儲(chǔ)運(yùn)成本最高可降低47%,在運(yùn)輸環(huán)節(jié)具有規(guī)模大、高周轉(zhuǎn)等明顯優(yōu)勢(shì)。
據(jù)張金金介紹,目前,德國(guó)HT公司在有機(jī)液體儲(chǔ)氫領(lǐng)域處于世界領(lǐng)先地位。不過(guò),當(dāng)前氫能產(chǎn)業(yè)在我國(guó)面臨巨大發(fā)展機(jī)遇,應(yīng)用場(chǎng)景、技術(shù)路徑等都將百花齊放,有著非常廣闊的發(fā)展空間。“相信在不久的將來(lái),隨著技術(shù)的不斷深入研發(fā),我國(guó)有機(jī)液體儲(chǔ)氫將趕上世界領(lǐng)先水平,有望成為氫能儲(chǔ)存運(yùn)輸?shù)闹髁鞣绞街弧!睆埥鸾鸨硎尽?/p>
拓展氫能應(yīng)用場(chǎng)景
值得關(guān)注的是,有機(jī)液體儲(chǔ)氫技術(shù)不僅可用在建筑供熱領(lǐng)域,還可在加氫站供氫、交通供能、工業(yè)用氫及儲(chǔ)能等多元場(chǎng)景中大規(guī)模應(yīng)用,有助于實(shí)現(xiàn)多種能源資源的靈活互補(bǔ),大幅降低用能成本,創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)價(jià)值和環(huán)境價(jià)值。
“基于安全有機(jī)液體儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)的氫能供熱系統(tǒng),具有安全、高效、綠色、可循環(huán)的特征。智能儲(chǔ)液箱輸入的含氫有機(jī)液,經(jīng)過(guò)放氫反應(yīng)器,為氫能供熱裝置輸出氫能,并回收可循環(huán)利用的安全有機(jī)液,可以真正實(shí)現(xiàn)‘氫進(jìn)萬(wàn)家’。”張金金說(shuō),中氫源安與北京熱力集團(tuán)共同開(kāi)展的基于安全有機(jī)液體儲(chǔ)運(yùn)氫技術(shù)的純氫供熱示范項(xiàng)目,每年可減少燃?xì)庀?.5萬(wàn)標(biāo)方、二氧化碳排放量約90噸。利用氫能,可為建筑供熱領(lǐng)域提供更安全高效、綠色環(huán)保的低碳技術(shù)。
據(jù)方濤介紹,在加氫站供氫方面,有機(jī)液體儲(chǔ)氫技術(shù)可解決高壓加氫站內(nèi)規(guī)模化儲(chǔ)運(yùn)氫的難題,站內(nèi)儲(chǔ)氫更加安全、高效,具有投資強(qiáng)度低、供氫成本低、建設(shè)面積小、審批難度低等優(yōu)勢(shì),可破除制約氫能作為危化品運(yùn)輸?shù)闹萍s,從根本上完善氫能生產(chǎn)、儲(chǔ)運(yùn)和供銷體系,大幅助力加氫站建設(shè)推廣。“目前,有機(jī)液體儲(chǔ)氫技術(shù)已在日本進(jìn)行商業(yè)化探索,通過(guò)在文萊建設(shè)天然氣重整制氫、加氫工廠,在日本川崎建設(shè)脫氫廠,實(shí)現(xiàn)了有機(jī)液體長(zhǎng)距離海運(yùn)輸氫。”