荷兰可持续过程技术研究所(以下称:ISPT)所牵头进行的一项研究报告称,大规模绿氢项目因缺乏设备组装故障数据,增加了新型大型工厂发生火灾和爆炸的风险,可能会导致人员伤亡或工厂受损。
图片来源于ISPT
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因没有可供参考的事故或故障数据,该行业需要采用更为安全的设计方法,将多重安全措施置于潜在危险事件发生之前。
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该报告指出,绿氢生产装置存在火灾和爆炸风险,原因在于电解槽中氧气和氢气的极近距离接触,通常只有一层薄膜或利用隔膜隔开。
因缺乏历史数据和验证的故障频率和后果模型,电解系统供应商、资产所有方和管理部门在特定火灾和爆炸危险场景方面的了解有限。
氢气与氧气混合,无论是在电解槽内部还是在泄漏事件中周围的空气中,都可能形成可燃或爆炸性混合物,如果没有采取预防或减轻措施,将会带来灾难性后果。在最坏的情况下,这可能会直接导致火灾或爆炸造成人员伤亡,或者由于爆炸导致建筑物倒塌而间接导致伤亡。
因此,绿氢项目的安全流程设计至关重要,但小规模氢气工厂运营的数据无法满足GW级别工厂需求。在大型工厂中,多个电解槽以各种组合方式进行连接,增加了组件的互动。和电堆相连的小直径氢气分隔管和和大直径管道有不同的风险。如大直径管道破裂,氢气将会更快的释放到空气中,两者需要采用不同的预防策略。
因电解槽安装和工厂平衡配置缺乏行业标准,项目开发方必须自己进行风险评估。
报告指出,因缺乏共同的理解和标准化的风险和设计方法,不同利益相关方可能会做出不同的选择,导致设计和授权流程的延迟,导致风险低估。
和传统工厂不同,传统工业参与者不能完全依赖以往建设和运营复杂工业设施的经验,绿氢工厂通常需要根据可再生能源供应的变化进行动态运营。这可能需要快速升降产能,以及长时间的热备用或冷备用,这些增加了复杂性,需要纳入风险管理策略。
因此,运营方必须共享其技术安全做法,以减轻整个行业的火灾和爆炸风险,ISPT也敦促如此做。
ISPT还表示说,使用新技术和材料,如更薄的膜,可能会推动性能极限,增加氢气和氧气的意外混合以及膜组件故障,带来了进一步的安全问题。
ISPT呼吁行业在设计、运营和维护其工厂时采取保守的安全措施。建议将独立的保护层整合到工厂设计中,以减少任何危险事件的发生。