加氢站跟加天然气站区别?

妈妈金融财经网 sale0226 2024-09-30 12:58:55

现有加氢站技术来源于天然气加气站,有两种建设方式:1)站内制氢供氢加氢站技术;2)外供氢加氢站技术。站内制氢加氢站技术:来源于天然气管网标准加气站原理,即加氢站内有制氢设备(如天然气重整制氢)产生氢气(相当于天然气管道输送来的气源)和加气站设备的组合。外供氢加氢站技术:来源于天然气母站和子站原理,即从外面工厂(相当于母站提供气源)经加氢站(子站)二次加压完成对外加气。国际上大多数国家的加氢站采用的都是站内制氢加氢站技术,但是制氢设备各不相同。这种单个建站的方式比加油站复杂、投资更高、审批更难,较难像加油站那样简单、高效、普及率高。中国目前很少有用这种加氢站所以暂不做讨论。加氢站的工作原理(以外供氢加氢站为例)氢气通过管束槽车运输至加氢站,经由氢气压缩机增压后储存至站内的高压储罐中,再通过氢气加气机为燃料电池汽车加注氢气。当管束槽车的压力足够高时,可从槽车中直接给车辆加氢;压力不够部分从氢气高压储罐中给汽车进行补充氢气。实际操作中,氢气储罐可由多个压力级别不同的储罐并联而成,先将低压储罐中的氢气用于加注,直到低压储罐与车载容器达到压力平衡,再换为高压储罐进行加注。加氢站的主要设备及其发展方向:提高技术标准,逐步实现压缩机国产化。加氢站的主要设备包括储氢装置、压缩设备、加注设备、站控系统等,其中压缩机占总成本较高(约30%)。目前设备制造的发展方向主要是加速氢气压缩机的国产化进程,从而降低加氢站的建设成本,促进氢能产业链的发展。高压储氢装置一般有两种方式,一种是用具有较大容积的气瓶,该类气瓶的单个水容积在 600L~1500L之间,为无缝锻造压力容器;另一种是采用小容积的气瓶,单个气瓶的水容积在 45L~80L。从成本角度看,大型储氢瓶的前期投资成本较高,但后期维护费用低,且安全性和可靠性较高。氢气压缩设备常用的氢气压缩设备为隔膜式压缩机,该型压缩机靠金属膜片在气缸中作往复运动来压缩和输送气体。氢气压缩机在加氢站中占据重要地位,目前我国加氢站所采用的氢气压缩机仍需外购。未来国内加氢站与生产压缩机的外资企业加强合作以及加快国产化速度的情况下,有望将压缩机的成本减少 50%以上。氢气加注设备氢气加注设备与天然气加注设备原理相似,由于氢气的加注压力达到 35Mpa,远高于天然气 25Mpa的压力,因此对于加氢机的承压能力和安全性要求更高。根据加注对象的不同,加氢机设置不同规格的加氢枪。如安亭加氢站设置 TK16和 TK25两种规格的加氢枪,最大加注流量分别为 2kg/min和 5kg/min。加注一辆轿车约用3-5分钟,加注一辆公交车约需要10-15分钟。站控系统作为加氢站的神经中枢,站控系统控制着整个加氢站的所有工艺流程有条不紊的进行,站控系统功能是否完善对于保证加氢站的正常运行有着至关重要的作用。燃料电池的商业化应用的拦路虎已经不是其自身的成本,而是氢气的使用成本。燃料电池车和加氢站的问题类似于“鸡蛋谁先”的问题。加氢站不先建,燃料电池车无法加氢跑不起来;燃料电池车不够,加氢站的成本根本收不回来。那么,建一个加氢站要多少钱?加氢站主要的设备有卸气柱、压缩机、储氢瓶组、加注机。卸气柱是用来对接管束车,导流氢气进压缩机,压缩机将氢气压成高压,储存进储氢瓶组存储,当需要时候,氢气经加注机加到燃料电池车上。以一座日加氢量200kg的外供氢加氢站来说,主要的设备成本如下:见图在没有算购买土地的情况下(土地这个差异太大),建一座加氢站设备成本约为450万左右。另外还需要算土建和安装费用。以目前已建成加氢站来看,按加氢规模不同投资800万到2000万之间。加氢站的建站成本和加油站对比并没有什么劣势,而且如果加氢站中所用的压缩机和加注机进一步国产化之后,加氢站的建站成本能下降不少。但可惜建站成本对终端加注成本影响并不大。加注成本39元中近45%是氢气原料成本,运输成本占比也达20%以上。可见,制氢和运氢/储氢这两项成本才是当今燃料电池车推广运营最大的拦路虎。而且规模化的红利对制氢和运氢的成本并没有太多影响。因此,新型、高效、廉价的制氢和运氢技术才是燃料电池完全市场化的救星。更多技术探索加油站改建技术可实现低成本加氢功能引入。改造加油站主要通过在原有加油站引入高压储氢罐和压缩机等设备的方式完成加油站的升级。加氢站的降本之路:努力压缩制氢和运输成本制氢和运输成本是构成氢气价格的决定性因素,和国外相比,在国内建立一座加氢站具有成本方面的优势。目前在国内建设一座加氢站(35Mpa)的投资在 200~250 万美元之间,日本建设一座中型加氢站( 300Nm3/h) 投资在 500~550 万美元; 在美国, 约需要280~350万美元。从政策力度方面来看,中国建设加氢站的补贴额度较美国和日本更高,降低了国内加氢站建设中的固定成本投资部分。这主要是由于,在日本、美国等地,加氢站的建造和维护标准比较严苛, 导致这部分成本远超中国。此外,中国为建造加氢站提供的补贴政策也优于日本和美国。影响我国氢气售价的最主要因素是包括制氢和储运氢气在内的氢气成本部分。比较日本和我国的加氢站氢气售价价格组成可以发现,影响日本氢气售价的最主要的两个因素是氢气成本(约占 38%)和加氢站固定成本(约占 26%),而影响我国氢气售价最主要的因素是氢气成本(约占 65%)。这说明,要降低我国加氢站整体的成本,在补贴力度较强的现阶段来看, 选择合适的氢源,并降低氢气运输与储藏的成本,是最适当的选择。长远来看,随着行业的发展和补贴额度的下降,通过提高关键设备的国产化率水平来降低加氢站的建设成本则是未来加氢站降本的明智之选。现阶段国内最宜选取的制氢运氢方式讨论目前,制备氢气主要方式有以下几种:氯碱工业副产氢、电解水制氢、化工原料制氢(甲醇裂解、乙醇裂解、液氨裂解等)、石化资源制氢(石油裂解、水煤气法等)和新型制氢方法(生物质、光化学等)。在现阶段,选择成本较低、氢气产物纯度较高的氯碱工业副产氢的路线,已经可以满足下游燃料电池车运营的氢气需求;在未来氢能产业链发展得比较完善的情况下,利用可再生能源电解水制氢将成为终极能源解决方案。ngJ妈妈金融财经网财经门户

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