氢气具有分子小、极易逃逸和难压缩等特性,如何高安全、高密度、低成本储运氢气,目前仍是制约氢能产业发展的痛点,储氢技术是氢能应用的关键核心技术之一。中科轩达结合公司在高容量固态储氢材料和储氢装备系统的研发、生产和应用,针对可再生光伏发电和风力发电生产的绿氢,研究开发了一种固态储氢“充、运、储、用”低压一体化技术方案,该方案是一种氢气储存、运输及应用的综合解决方案。
固态储氢“充、运、储、用”低压一体化技术方案路线图
(1)低压固态充氢:电解水生产绿氢是可再生能源光伏发电和风力发电的一种氢储能形式,产出的绿氢一般在1.5-3.0MPa。在此压力下,固态储氢可以很好地满足充氢的要求,将氢气充入固态储氢装置,既实现了低压充氢,也实现低压储氢。相对传统高压气态充氢,这既降低了对充氢设备压力要求,提高了充氢过程中的安全性,也减少了设备投资和运行成本。同时,配备智能控制系统,精确控制充氢过程的 温度、压力、流量等参数,可在实现确保充氢过程安全、高效、稳定。
(2)低压固态运氢:固态储氢由于其储存状态的稳定性,可采用多种运输方式,如公路、铁路或船舶运输等。相比于高压气态储氢,固态储氢在运输过程中安全性更高,无需特殊的防护措施。
(3)低压固态储氢:结合固态储氢的低压特点,可以对储氢装置进行换罐模式下的运营、管理和使用。利用储氢(换罐)站可以代替加氢站,由于固态储氢装置可以将装置中的氢气释放并加注到其他固态储氢装置进行换罐,也可以将固态储氢装置直接运输到应用场景地,为用氢设备直接供氢。低压固态储氢可以大大减少高压加氢站的建设成本,且操作安全性高,有利于实现自动化和智能化管理。
(4)低压固态用氢:低压固态储氢完全可以满足氢燃料电池车辆、固定式发电装置和大型轻化工管道供氢等应用场景用氢压力和速率的要求,固态储氢系统可与各种用氢设备进行良好匹配,为其提供稳定的氢气供应。
可以看出,固态储氢“充、运、储、用”低压一体化技术方案具有安全、高效、低成本等优点,该方案是一种氢气储存、运输及应用的创新综合解决方案。同时,由于低压固态储氢系统的热交换可以利用太阳能、燃料电池余热和化工余热等,也是一种绿色储氢技术方案,适用于氢储能、零碳园区建设和固定区域闭环氢能应用等众多场景,有望为氢能产业的发展提供重要的技术支持。