我国氢燃料电池汽车加氢站建设现状与前景展望

氢燃料电池汽车是氢能经济的主要发展方向,加氢站作为向氢燃料电池汽车提供氢气的基础设施,是氢燃料电池汽车产业中十分关键、不可或缺的重要环节。截至2018年,全球加氢站数量达到369座,其中日本、德国和美国三国合计198座,处于全球领先地位。我国正常运营的加氢站有24座,运营数量占全球总数的6.5%。我国加氢站建设起步较晚且发展滞缓,主要面临燃料电池汽车产业政策、技术标准体系、建设运行成本以及城市规划、用地政策、行业管理、核心技术储备等方面的制约。国家应加强加氢站的产业规划和建设布局,完善加氢站的行业准入及管理制度,开展关键技术研究,优化技术标准体系,促进加氢站的建设和发展。随着我国氢燃料电池汽车市场的成熟,加氢站也将随之得到不断发展,预计2020年加氢站数量将达到100座,2025年后加氢站建设进入快速发展期,2030年加氢站数量可达1000座。鉴于加氢站与加油(气)站合建的模式可以有效整合运营管理团队,降低加氢站建设运行成本,解决用地问题,简化建设审批流程,预计今后加氢站与加油(气)站的合建站将成为主流。

液氢汽化加氢加气合建站工艺设计方案

我国已建成的加氢站大部分是高压储氢加氢站,高压氢气储运效率低、经济供氢半径小,单站的氢气供给规模小,高压储氢加氢站核心设备——氢气隔膜压缩机价格高、耗能高、使用寿命短。为了解决以上问题,提出了建设液氢汽化加氢加气合建站的方案,以充分利用我国已经建成的2000多座加气站。本技术方案在一个合建站内实现了燃料电池汽车气态氢气加氢、氢气长管拖车充装、液氢燃料电池汽车液氢加注、压缩天然气(compressed natural gas, CNG)汽车加气和CNG长管拖车充装功能,可以在高压储氢加氢站相同的占地面积上实现3倍的加氢规模,增加合建站内能源加注类型、降低合建站的投资成本,提高合建站的运营经济性。

各类加氢站及加氢合建站的建站模式及特点

加氢站是氢能利用过程中的重要环节,其功能也从单纯的加氢转变为与油气等能源联合加注。介绍了目前较为典型的几种加氢站及加氢合建站,分析了不同的建站模式和主要配置。为加氢站的推广建设提供更多可行方案。

基于事故树分析的气氢合建站安全风险评价

加氢站与加油站、天然气加气站、充电站等联合建设的站称为加氢合建站,加氢合建站具有解决土地占用、降低建站及运营成本、提升市场竞争力等多重优势。气氢合建站由于站内所存储的天然气和氢气具有易燃烧、易泄漏的特性,在运营过程中面临诸多安全问题。开展气氢合建站火灾爆炸事故的安全风险评价研究具有重要意义。采用鱼骨图分析法,从站内所用物料、设施设备以及人员因素等方面,辨识气氢合建站的危险源;以“气氢合建站火灾爆炸”为顶上事件,建立事故树模型,通过计算事故树的最小割集、最小径集和结构重要度,对导致顶上事件发生的基本事件进行排序,确定关键基本事件,提出针对气氢合建站火灾爆炸事故的安全措施,保障气氢合建站安全长周期运行。研究结果表明:在原有的常规加气站增设加氢设备后,风险因素更加多变、复杂;影响气氢合建站火灾爆炸事故发生的潜在路径较多,制约事故发生的路径较少,气氢合建站的火灾爆炸事故风险较高;气氢合建站应从通风系统、站内保护装置、点火源以及气体泄漏等4个方面制定安全措施,保障气氢合建站的安全运营。