文档介绍：加氢站氢气运输方案的比较与选择
时间:2010-08-28 12:28 来源:同济大学 作者:马建新等 点击: 315 次
首先结合文献定性介绍了现有氢气运输方式,然后对氢气通过长管拖车、槽车及
管道运输的运输成本、能源消耗及安全性进行深入研究，运输成本通过建立加氢
站氢气运输成本模型进行分析。
为促进燃料电池汽车的发展,上海必须建立与之发展相适应的氢基础设施(加氢站) . 加
氢站按制氢地点可分为外供氢加氢站和站内制氢加氢站,而对于外供氢加氢站,氢气的运输
是重要的一环。氢气的运输方式是多样的,且每种运输方式的应用场合、成熟程度、使用成
本等都不相同,因此需要进行比较,根据实际情况研究合理的运输方式,以有效促进上海氢基
础设施的发展。
1 氢气运输方式
按照输送时氢气所处状态的不同,氢气的运输方式可分为:气态氢气( GH2) 输送、液态氢
气(LH2 )输送和固态氢气(SH2) 输送. 前两者将氢气加压或液化后再利用交通工具运输,是目
前加氢站正在使用的方式. 固态氢气输送通过金属氢化物进行输送,迄今尚未有固态氢气输
送方式,但随着固氢技术的突破,这种方便的输配方式预期可得到使用。
1. 1 高压氢气运输
氢气通常经加压至一定压力后,然后利用集装格、长管拖车和管道等工具输送. 集装格由
多个水容积为 40L 的高压氢气钢瓶组成,充装压力通常为 15MPa. 集装格运输灵活,对于需求
量较小的用户,这是非常理想的运输方式。
长管拖车由车头和拖车组成，长管拖车到达加氢站后,车头和管束拖车可分离,所以管束
也可用作辅助储氢容器. 目前常用的管束一般由 9 个直径约为 m ,长约 10m 的钢瓶组成,
其设计工作压力为 20 MPa ,约可充装氢气 3500 标准 m3。管束内氢气利用率与压缩机的吸
入压力有关,大约为 75%～85%. 长管拖车运输技术成熟,规范完善,因此国外较多加氢站都采
用长管拖车运输氢气,上海较大规模商品氢运输即采用长管拖车运输。
氢气也可通过管道输送至加氢站. 美国、加拿大及欧洲多个工业地区都有氢气管道,直径
大约为 0. 25～0. 3m ,压力范围为 1～3MPa ,流量在 310～8900 kg·h - 1 之间. 目前氢气管
道总长度已经超过 16000km .管道的投资成本很高,与管道的直径和长度有关, 比天然气管
道的成本高 50 %～80 % ,
送化工厂的氢气。
1. 2 液氢运输
液氢的体积密度是 70. 8 kg·m- 3 ,体积能量密度达到 8. 5 MJ·L - 1 ,是气氢