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鄂爾多斯全球首創!柔性輸氫管道系統有望推動氫氣管道運輸快速發展

發布時間: 2022-04-06    作者:admin
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應用成本高是制約目前氫能發展和規模化應用的主要因素,如何降低儲運成本,已經成為氫氣規模化應用的關鍵,而管道輸氫是一個.受關注的方案。

由于長距離氣體管道一般采用的鋼鐵材料面臨著建設成本高、氫脆等一系列問題,如何降低管道輸氫的成本與安全風險一直是全球討論的產業熱點問題。其中,一家提供柔性管道輸氫方案的荷蘭企業引起了氫云鏈的注意。該企業提供了一種柔性輸氫管道方案,目標是嘗試解決傳統輸氫管道建設成本高、存在氫損傷風險等問題。

氫云鏈認為,該企業的柔性輸氫管道方案盡管尚未進行大規模的驗證,能否被市場接受也是未知,但該方案的思路與儲氫罐從金屬內膽-塑料內膽-無內膽的發展方向有相似之處,所以有一定學習與借鑒的意義,供大家參考。

01輸氫管道的待解難題有哪些?

氫氣長距離管道運輸并非新鮮事物,規模化建設輸氫管道已有80余年歷史。美國和歐洲是世界上.早發展氫氣管網的地方,全球范圍內氫氣輸送管道總里程已超過5000km,形成了相關氫氣管道標準,并且基本由法液空、空氣產品、普萊克斯和林德等公司建設。事實上,目前絕大多數由氫氣生產商運營工作主要是將氫氣作為工業原料輸送至工廠。

我國氫氣管道總里程大約 為400 km,但在《氫能產業中長期發展》新聞發布會上,輸氫管道情況被官方吐槽——“在用的100公里”左右。

目前管道輸氫目前的面臨的困難包括:

(1)建設成本問題。有數據顯示,美國天然氣管道造價為12.5萬-50萬美元/公里,但氫氣管道的造價約為30萬-100萬美元/公里,數倍于天然氣管道造價。因此,為降低管建設成本,天然氣管道摻氫被頻繁提及,但目前認為摻氫體積上限僅為20%,難以實現零碳目標。

(2)管道氫損傷問題。管道材料氫脆失效、氫氣滲漏、氫致開裂/鼓包是純氫管道、天然氣管道輸氫改造需要關注的主要問題。不同強度鋼材的氫脆敏感性不同,需要根據管道材質和壓力高低確定相應的摻氫比例,同時也要對設備設施進行改造,提高氣密性和抗氫脆能力。

(3)管理問題。目前輸氫管道缺乏管理標準。有企業向氫云鏈范圍,目前向政府申請建設輸氫管道,往往需要按照化工管標準而非民用管,甚至難以審批。

除了上述問題外,對于管道輸氫成本目前也還存在一定爭議。

總體而言,目前普遍認為管道輸氫是成本.低的方式。但與天然氣管道相比,目前的氫氣管道壓力低、管徑小、輸送規模小。有報告認為,從單位能源輸送效率分析,小型氫能管道的單位能量的輸送費用(GJ·100 km)是天然氣主干網的40倍,是特高壓電網的25倍。

有企業認為,為了提高輸氫壓力而建設的加壓站將導致管道輸氫成本遠高于規模化液氫運輸。

02柔性輸氫管道:如何解決管道輸氫難題?

荷蘭企業SoluForce 開發了一種用于氫氣應用的可纏繞增強熱塑性工業管道系統 (RTP,也稱為 FCP)。經認證,SoluForce FCP 可用于高達42 bar工作壓力的氫氣應用,這在氫運輸領域....。與鋼鐵材質管道相比,這種即用型柔性管道解決方案有望極大地促進綠氫的規模化應用。

SoluForce Hydrogen Tight (H2T)的主要優點包括:

沒有氫氣滲透風險。該管道帶有特制的鋁鍍層,可防?氫?從 SoluForce H2T 管道中滲出。

可重復使用。

非金屬配件系統

經認證,輸氫壓力可達 MOP 42 bar/609 psi 的氫氣應用

.高工作溫度為 65°C

已經經過驗證,屬于成熟的技術。管道采?增強芳綸纖維,內外層均采??腐蝕性的 HDPE 制成,?需特殊處理,從? 降低安裝和維護成本。

目前..可用于氫氣應用的柔性復合管

快速且易于安裝,可用于任何位置

壽命長達50年,免維護。

兩種直徑。提供 4英?/101.6 毫?和6英?/152.4 毫? (ND) 的直徑選擇。

與鋼相比,SoluForce Hydrogen Tight (H2T)的主要優點同樣明顯:

生產過程的二氧化碳僅為1/4

沒有氫脆和氫腐蝕的風險

柔性管道、便于布置

安裝簡單快捷

03實踐:柔性輸氫管道項目

SoluForce的柔性輸氫管道方案解決了傳統鋼鐵管道.關鍵的安裝成本高問題和氫損傷問題。

SoluForce 于 2000 年..在中東布置了SoluForce 柔性復合管道解決方案,這些管道至今仍在使用。

截止目前,SoluForce已在全球范圍內安裝了超過 3500 公里柔性管道,在各種應用中進行了廣泛的現場驗證,包括石油和天然氣公用管道、配水/注入管道、石油和天然氣輸送流線、石油和天然氣收集線。

SoluForce Hydrogen 解決方案的..應用在格羅寧根海港。SoluForce布置了4公里長、壓力為42bar的柔性輸氫管道,將北海地區風電生產的綠色氫氣輸送到Eemshaven 的化學和工業企業。


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