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全球首创!柔性输氢管道系统有望推动氢气管道运输快速发展

发布时间: 2022-04-06    作者:admin
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应用成本高是制约目前氢能发展和规模化应用的主要因素,如何降低储运成本,已经成为氢气规模化应用的关键,而管道输氢是一个.受关注的方案。

由于长距离气体管道一般采用的钢铁材料面临着建设成本高、氢脆等一系列问题,如何降低管道输氢的成本与安全风险一直是全球讨论的产业热点问题。其中,一家提供柔性管道输氢方案的荷兰企业引起了氢云链的注意。该企业提供了一种柔性输氢管道方案,目标是尝试解决传统输氢管道建设成本高、存在氢损伤风险等问题。

氢云链认为,该企业的柔性输氢管道方案尽管尚未进行大规模的验证,能否被市场接受也是未知,但该方案的思路与储氢罐从金属内胆-塑料内胆-无内胆的发展方向有相似之处,所以有一定学习与借鉴的意义,供大家参考。

01输氢管道的待解难题有哪些?

氢气长距离管道运输并非新鲜事物,规模化建设输氢管道已有80余年历史。美国和欧洲是世界上.早发展氢气管网的地方,全球范围内氢气输送管道总里程已超过5000km,形成了相关氢气管道标准,并且基本由法液空、空气产品、普莱克斯和林德等公司建设。事实上,目前绝大多数由氢气生产商运营工作主要是将氢气作为工业原料输送至工厂。

我国氢气管道总里程大约 为400 km,但在《氢能产业中长期发展》新闻发布会上,输氢管道情况被官方吐槽——“在用的100公里”左右。

目前管道输氢目前的面临的困难包括:

(1)建设成本问题。有数据显示,美国天然气管道造价为12.5万-50万美元/公里,但氢气管道的造价约为30万-100万美元/公里,数倍于天然气管道造价。因此,为降低管建设成本,天然气管道掺氢被频繁提及,但目前认为掺氢体积上限仅为20%,难以实现零碳目标。

(2)管道氢损伤问题。管道材料氢脆失效、氢气渗漏、氢致开裂/鼓包是纯氢管道、天然气管道输氢改造需要关注的主要问题。不同强度钢材的氢脆敏感性不同,需要根据管道材质和压力高低确定相应的掺氢比例,同时也要对设备设施进行改造,提高气密性和抗氢脆能力。

(3)管理问题。目前输氢管道缺乏管理标准。有企业向氢云链范围,目前向政府申请建设输氢管道,往往需要按照化工管标准而非民用管,甚至难以审批。

除了上述问题外,对于管道输氢成本目前也还存在一定争议。

总体而言,目前普遍认为管道输氢是成本.低的方式。但与天然气管道相比,目前的氢气管道压力低、管径小、输送规模小。有报告认为,从单位能源输送效率分析,小型氢能管道的单位能量的输送费用(GJ·100 km)是天然气主干网的40倍,是特高压电网的25倍。

有企业认为,为了提高输氢压力而建设的加压站将导致管道输氢成本远高于规模化液氢运输。

02柔性输氢管道:如何解决管道输氢难题?

荷兰企业SoluForce 开发了一种用于氢气应用的可缠绕增强热塑性工业管道系统 (RTP,也称为 FCP)。经认证,SoluForce FCP 可用于高达42 bar工作压力的氢气应用,这在氢运输领域....。与钢铁材质管道相比,这种即用型柔性管道解决方案有望极大地促进绿氢的规模化应用。

SoluForce Hydrogen Tight (H2T)的主要优点包括:

没有氢气渗透风险。该管道带有特制的铝镀层,可防⽌氢⽓从 SoluForce H2T 管道中渗出。

可重复使用。

非金属配件系统

经认证,输氢压力可达 MOP 42 bar/609 psi 的氢气应用

.高工作温度为 65°C

已经经过验证,属于成熟的技术。管道采⽤增强芳纶纤维,内外层均采⽤⽆腐蚀性的 HDPE 制成,⽆需特殊处理,从⽽ 降低安装和维护成本。

目前..可用于氢气应用的柔性复合管

快速且易于安装,可用于任何位置

寿命长达50年,免维护。

两种直径。提供 4英⼨/101.6 毫⽶和6英⼨/152.4 毫⽶ (ND) 的直径选择。

与钢相比,SoluForce Hydrogen Tight (H2T)的主要优点同样明显:

生产过程的二氧化碳仅为1/4

没有氢脆和氢腐蚀的风险

柔性管道、便于布置

安装简单快捷

03实践:柔性输氢管道项目

SoluForce的柔性输氢管道方案解决了传统钢铁管道.关键的安装成本高问题和氢损伤问题。

SoluForce 于 2000 年..在中东布置了SoluForce 柔性复合管道解决方案,这些管道至今仍在使用。

截止目前,SoluForce已在全球范围内安装了超过 3500 公里柔性管道,在各种应用中进行了广泛的现场验证,包括石油和天然气公用管道、配水/注入管道、石油和天然气输送流线、石油和天然气收集线。

SoluForce Hydrogen 解决方案的..应用在格罗宁根海港。SoluForce布置了4公里长、压力为42bar的柔性输氢管道,将北海地区风电生产的绿色氢气输送到Eemshaven 的化学和工业企业。


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