這是氫氣的基本特性,從這個(gè)表上可以看出來(lái),氫氣點(diǎn)火能力很低,燃燒及爆炸極限很寬,能量密度很高,被冠以易燃易爆的危險(xiǎn)品,也就是由于它易燃易爆,所以大家是談氫色變。但是從另外一個(gè)角度上來(lái)看,從氫的爆炸極限以及它的可擴(kuò)散性,以及它的燃燒來(lái)看,跟汽油、丙烷、甲烷進(jìn)行比較的話,它的安全性是遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于這幾種燃料的。氫氣燃燒的火焰是藍(lán)色的,白天是不可見(jiàn)的。但是它擴(kuò)散很快,是天然氣的六倍,氫氣極不易形成可爆炸的器物。
氫氣的制取有幾種方式,傳統(tǒng)的制取,一般都是從化石燃料里面制取氫氣,還有從化工過(guò)程副產(chǎn)品中提取氫氣,還有一個(gè)水電解制氫,還有一個(gè)新型的制氫方法就是光催化制氫,但是這種方法還在研究過(guò)程當(dāng)中,并沒(méi)有量產(chǎn)。
水電解制氫和可再生能源可以直接對(duì)接的一種制氫方法,它是經(jīng)歷了數(shù)百年的發(fā)展,在系統(tǒng)安全、設(shè)備安全等方面已經(jīng)形成了完善的安全的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)體系和安全的管理規(guī)范,并且有很多的國(guó)標(biāo)對(duì)它進(jìn)行支持。還有氫氣站設(shè)計(jì)規(guī)范,在廠房建設(shè)、防電防爆等各個(gè)方面進(jìn)行了硬性規(guī)定,能夠保證系統(tǒng)的安全運(yùn)行。
化石燃料制氫是目前應(yīng)用最多的一種方法,以煤、天然氣等化石能源來(lái)制取氫氣的一種方法,利用非常廣泛,具有悠久的歷史。但是它所用的原料都是化石能源。化工過(guò)程副產(chǎn)氫氣,來(lái)源主要是氯堿工業(yè)的尾氣以及合成氨的尾氣,對(duì)尾氣進(jìn)行提純,再利用。這兩種制氫方法,在目前都用的很多,并且歷史非常悠久,也是非常成熟、安全。
目前的儲(chǔ)氫方式,除了傳統(tǒng)的中低壓的儲(chǔ)罐儲(chǔ)氫,主要有這么幾種。一是高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫,一個(gè)是低溫液態(tài)儲(chǔ)氫,還有金屬氫化物儲(chǔ)氫,還有有機(jī)液態(tài)儲(chǔ)氫,金屬氫化物儲(chǔ)氫跟有機(jī)液態(tài)儲(chǔ)氫是新型的儲(chǔ)氫方法。從這個(gè)表上可以看出來(lái),低溫液態(tài)儲(chǔ)氫無(wú)論在質(zhì)量密度和氣體密度方面,是比較有優(yōu)勢(shì)的,但是它需要一定的工藝過(guò)程,才能達(dá)到低溫液態(tài)儲(chǔ)氫。目前運(yùn)用的最多還是高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫,高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫是以氣罐為容器,通過(guò)高壓壓縮來(lái)儲(chǔ)存氣態(tài)氫氣。這里面應(yīng)用不同的方式,有車(chē)用高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫,有固定式高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫。
車(chē)載式高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫,為我們?nèi)剂想姵靥峁湓吹囊粋€(gè)儲(chǔ)氫方式。它除了氫瓶,在這個(gè)過(guò)程中還設(shè)有溫度報(bào)警、起火防護(hù)、過(guò)壓防護(hù)等防護(hù)措施,所以供氫的系統(tǒng)是比較安全的。固定式高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫主要是遠(yuǎn)程儲(chǔ)運(yùn),設(shè)置了一定的安全保護(hù)裝置。現(xiàn)在大家用的多數(shù)是這種東西。
有機(jī)液態(tài)儲(chǔ)氫是利用不飽和的芳香烴、烯炔烴等作為儲(chǔ)氫的載體,與氫氣發(fā)生可逆的化學(xué)反應(yīng),來(lái)實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)氫的。它的質(zhì)量密度可達(dá)到7%左右,它最大的一個(gè)特點(diǎn),就是常溫下是液態(tài),對(duì)氫氣更方便、安全的進(jìn)行儲(chǔ)運(yùn)和運(yùn)輸。但是這個(gè)目前還沒(méi)有形成一個(gè)產(chǎn)量化,低溫液態(tài)儲(chǔ)氫,就是將氫氣壓縮以后,冷卻到252度以下,形成液化,然后儲(chǔ)存在絕熱真空儲(chǔ)存器當(dāng)中。它儲(chǔ)氫密度也能達(dá)到5.7%,這個(gè)一會(huì)兒高總可能專(zhuān)門(mén)做這方面的介紹。
氫的運(yùn)輸,剛才說(shuō)了,一個(gè)長(zhǎng)管拖車(chē),還有液氫運(yùn)輸,還有管道運(yùn)輸,現(xiàn)在管道運(yùn)輸,因?yàn)闅錃鉀](méi)有大規(guī)模的應(yīng)用,現(xiàn)在管道運(yùn)輸發(fā)展的不是很快,在國(guó)標(biāo)、規(guī)范上面也沒(méi)有跟上。液氫運(yùn)輸,剛才何總說(shuō)了,也缺少一定的規(guī)范,所以現(xiàn)在大多數(shù)都用的是長(zhǎng)管拖車(chē)這種運(yùn)輸方式。長(zhǎng)管拖車(chē)這個(gè)運(yùn)輸方式也是一種比較古老的,現(xiàn)在液化天然氣都采用這種方式,通過(guò)這個(gè)是非常安全的。這是關(guān)于氫安全的標(biāo)準(zhǔn),這是部分標(biāo)準(zhǔn),目前我們國(guó)家這方面的標(biāo)準(zhǔn)一共有83項(xiàng),從氫氣的制備到應(yīng)用,包括全過(guò)程,有83項(xiàng)。
下面說(shuō)一下燃料電池,燃料電池有車(chē)載供氫系統(tǒng),跟整車(chē)的安全,車(chē)載供氫系統(tǒng),底下這個(gè)圖就是車(chē)載供氫系統(tǒng)的一個(gè)圖紙。這個(gè)系統(tǒng)當(dāng)中設(shè)置了過(guò)溫保溫、低壓報(bào)警、過(guò)壓保護(hù)、過(guò)流保護(hù)等等,同時(shí)還考慮到碰撞的安全、氫氣泄漏安全等,所以它這個(gè)系統(tǒng)也是非常安全的。這兩張圖片大家都見(jiàn)過(guò),高壓儲(chǔ)氫氣瓶子彈穿透試驗(yàn)和火燒試驗(yàn),通過(guò)這兩個(gè)試驗(yàn),即便車(chē)在運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)了任何問(wèn)題,我們這個(gè)氣瓶還是非常安全的。下面是整車(chē)的檢驗(yàn),今天來(lái)的都是這方面的專(zhuān)家,不再多說(shuō)了。氫氣的泄漏檢驗(yàn)、系統(tǒng)的震動(dòng)經(jīng)驗(yàn),還有碰撞檢驗(yàn),通過(guò)這些試驗(yàn)來(lái)看看它氣密性。
這是燃料電池車(chē),跟傳統(tǒng)的汽油車(chē)著火的一個(gè)對(duì)比。從這上面可以看出來(lái),燃料電池汽車(chē)一旦氫氣泄漏了,自始至終火焰是向上的,不會(huì)殃及整個(gè)車(chē)輛。而傳統(tǒng)的燃油車(chē)由于汽油下淌,在地上蔓延,會(huì)引燃整個(gè)車(chē)輛,所以相對(duì)來(lái)說(shuō)燃料電池汽車(chē)還是非常安全的。
大家談氫色變,從這上面看,我們熟知的天然氣、汽油、液化石油氣等等,每年所出的問(wèn)題也不少。既然出了這么多問(wèn)題,大家也沒(méi)有摒棄這種能源的使用,氫氣也是一樣的。
從加氫站的設(shè)計(jì)理念上,現(xiàn)在我們國(guó)家已經(jīng)對(duì)加氫站有了一個(gè)標(biāo)準(zhǔn),有一定的規(guī)范。從周?chē)鷪?bào)警系統(tǒng),從各個(gè)方面對(duì)加氫站的設(shè)計(jì)、建設(shè)進(jìn)行了規(guī)范,能夠保證加氫站安全。這些是部分加氫站的標(biāo)準(zhǔn),通過(guò)上面這個(gè)分析,我們得出這么一個(gè)結(jié)論,氫氣是安全的,大家不要談氫就色變。沒(méi)有那么厲害,氫氣是非常安全的,只要按照一定的規(guī)范進(jìn)行操作。氫能剛剛起步,對(duì)氫安全的建議我們也有以下幾點(diǎn)。
一是加強(qiáng)氫能制、儲(chǔ)、運(yùn)、用各環(huán)節(jié)的安全性的技術(shù)研究,第二,加快完善關(guān)于氫能應(yīng)用的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系和安全技術(shù)法規(guī)體系。加強(qiáng)行業(yè)監(jiān)管,使氫能應(yīng)用健康有序的發(fā)展。第四,很重要的加強(qiáng)氫安全的科普宣傳,消除大眾對(duì)氫的恐懼心理。
標(biāo)簽:氫能
