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氫氣壓力容器等儲存方式

儲氫:有哪些特性?

在環境條件下,氫氣是氣態的。它是元素週期表中最輕的元素,體積能量密度非常低。因此,傳統和替代儲氫方法有很多優點,也存在許多挑戰。最佳儲氫類型始終取決於具體用途。

常規儲氫

為了在有限的體積內儲存氣態氫,氫必須被高度壓縮。氫氣很難控制,可以從最微小的孔洞洩露。在低壓下,它可以以液化形式儲存,但也只能在-253°C的溫度下儲存,這就需要持續的冷卻。

CGH2–儲存為壓縮氣態氫

氣態氫(CGH2:壓縮氣態氫)被壓縮並儲存在必須能夠承受非常高壓力的氫氣壓力容器中。這種儲存方法非常適合固定式儲存,例如,在汽車和商用車的中使用。700bar的氣體壓縮儲存是迄今為止最先進的解決方案。

LH2–儲存為液氫

氫氣也可以以更高的密度和-253°C的液態儲存(LH2:液態氫)。由於這種儲存方法對於較大量的天然氣更便宜,因此被用於長距離的離網運輸,例如,用油罐車、油罐駁船或鐵路油罐車運輸。缺點是液態氫 溫度上升時將轉變回氣態(所謂的蒸發),因此需要持續冷卻。

替代儲氫方式

為了使用替代方式來解決需要保持壓力或溫度的問題,所謂的氫載體得到了利用,採用基於氫與另一種物質的物理或化學鍵合的技術作為儲氫方式。

金屬氫化物吸收儲存

氫可以與金屬或合金形成化合物,即所謂的金屬氫化物,允許固態儲存:當氫與貯存材料的表面接觸時,氫分子分解成原子氫和滲透材料。然而,這種方式有一個缺點,即是與吸收的氫相比,儲存材料的重量相對較高。

LOHC-液體有機氫載體

液態有機氫載體(LOHC)將氫儲存在液態有機載體介質中。在這個過程中,氫通過化學鍵轉化為另一種物質,即使在室溫下也可以進行無壓儲存和大量運輸。通過逆轉化學反應,氫可以從載體中釋放出來。

液態有機氫載體系統的例子包括有機物質的氫化、與一氧化碳形成醇、與油的偶聯,甚至使用氨作為氫氣的載體物質。

解決儲氫挑戰

無論是氣態、液態、固定式、移動式還是在固體載體介質中,每種儲存氫的方式都有其用途。具體應用決定了要使用的儲存技術,因此需要考慮解決以下問題:

  • 必須考慮能量轉換鏈(電能到氫到電能)的整體效率。
  • 必須考慮高可燃性或較廣的可燃性範圍。
  • 大量的儲存量,特別是在車輛中時,尤其具有挑戰性。
  • 氫氣很容易通過洩漏逸出。
  • 儲存液態氫時需要持續冷卻。

我們的服務範圍

不管您是作為供氣網、儲氣設施或中間儲存設施的營運商,或作為供氣配送商,我們提供與儲氫相關的支援服務。我們將協助您對現有設施進行經濟高效的改造,規劃和建造新設施。

  • 對現有儲存設施與氫氣的相容性進行適用性測試
  • 支援新商業模式的概念開發、盈利能力研究、選擇合適的技術和合適的地點以及篩選人員資格
  • 儲氫設施建設(建設、安裝)監理
  • 接受度測試
  • 電轉氣廠審批
  • 儲氫設施的符合性評估
  • 安裝現場的性能證明,以保證效率和利用率
  • 根據HAZOP/ROGA進行風險分析,並針對5噸或以上儲存量的進行安全概念、事故應變計畫、緊急 應變計畫和危害預防計畫的準備