国内首座商用分布式氨制氢加氢一体站在广西建成
2023年12月8日,国内首座商用分布式氨制氢加氢一体站——南宁振兴加能站,在广西建成并成功试投产,为解决我国氢能产业发展面临的运输存储难题提供了新路径。
广西南宁振兴氨分解制氢加能站,采用制、储、加、运一体化全产业链模式。液态氨到站卸入储氨罐,送至制氢舱后,通过自主研发的氨分解-氢气纯化一体化工艺,分解出氢气和氮气,再经过压缩和分离提纯,氢气从制氢舱产出,即可通过管束车运送到周边场站或直接加入车内。
中国石化广西石油分公司代表李力波表示:振兴站制氢和加氢直接在站内完成,相比以前只能从外省采购长距离运输,我们的氢气产储运成本降幅将超60%。
氢能产业发展的关键制约因素是氢气的运输和储存。氨分解制氢是站内制氢的技术路线之一,相比传统加氢站,该站增加了制氢环节,设计氢气回收率达96%以上,有效解决了氢气长距离运输带来高成本等问题。
李力波表示:未来,将积极推动能源绿色转型升级,打造更多氢能商业化应用场景,带动氢能全产业链布局发展。
振兴氨分解制氢加能站具有实时信息采集、云端监控、自动报警等智能控制功能。制氢装置占地面积仅80平方米,每天可产500公斤99.999%的高纯度氢气,目前可满足南宁、柳州、北海等地车用氢气需求。此外,制氢设备采用单元模块化、撬装化设计,可实现现场快速安装、投运,便于快速推广复制。
分布式站内制氢的几种路径
氢气密度小,而储氢容器自重大,所运输氢质量约占总运输质量的1%,整体运输效率很低,运输成本较高,分布式站内制氢技术有效解决了氢气长距离运输困扰,分布式制氢的主要包括电解水制氢、天然气制氢、甲醇制氢、氨分解制氢等几种路径。
电解水制氢技术应用最早,主要有碱性电解水制氢和质子交换膜电解水制氢两类。分布式电解水制氢过程的电耗成本占氢气总成本的75%~85%,而且电价越高,此占比越高。
质子交换膜电解水制氢是新一代电解水制氢技术,与碱性电解水制氢相比,设备结构紧凑,占地面积低于碱性电解水制氢设备,但设备投资较高,是碱性电解水制氢设备价格的5倍左右。
天然气制氢将甲烷和氧气经过催化剂的处理,并用水热技术将甲烷完全燃烧,从而得到含有大量氢原子的氢气,它的优势是原料获取方便。
甲醇制氢以甲醇和水为原料,在催化剂的作用下转化为氢气和二氧化碳。
氨是高效储氢介质,具有能量密度高、储运容易、储运成本低、产出的氢气纯度高、用户终端无碳排放等优势。作为全球第二大化学品,氨的所用原料来源广泛。我国是世界上最大的合成氨生产国和消费国,合成氨产业遍布全国,发展分布式氨制氢具有良好的基础。2022年3月,国家发改委和能源局发布《“十四五”新型储能发展实施方案》,首次将“氨”作为重要储氢载体列入重点攻关方向,明确提出开展“氨氢储能”示范。
目前,美国、日本、澳大利亚等国均已积极布局“氨经济”,通过“氢—氨—氢”这一流程完成“绿氢”运输。
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