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氢能的运输

      氢运输主要运输四种状态的氢:低压氢气、高压氢气、液氢和固态氢(金属氢化物储氢和有机氢化物储氢等)。运输技术主要有管道运输、机动车运输、船运。选择何种运输方式基于以下四点综合考虑:运输过程的能量效率、氢的运输量、运输过程氢的损耗、运输里程。

    液氢运输的能量效率高,但是仅液化过程就消耗三分之一的氢能量,同时还存在氢气蒸发和运输设备绝缘的复杂技术要求。可见,液氢只适合于短途运输。

    采用船运或卡车运输氢气目前最为常见,但运输的量非常有限:对于20MPa压缩氢气,运输500Kg氢需要40t的卡车。

    低压氢气的管道运输在欧洲和美国已有70多年的历史。1938年,位于德国莱茵—鲁尔工业区的HULL化工厂建立了世界上第一条输氢管道,全长208公里。目前,全球用于输送工业氢气的管道总长已超过1000公里,操作压力一般为1-3MPa,输气量310—8900Kg/h,其中德国拥有208公里,法国空气液化公司在比利时、法国、新西兰拥有880公里,美国也已达到720公里。在美国,管道输氢的能量损失约为4%,低于电力输送的电力损失(8%)。实际上,目前的天然气管道也可用来输送氢气。值得注意的是,尽量使用含碳量低的材料来制造管道,并加强维护,减少因氢脆现象(氢脆——金属由于吸氢引起韧性或延性下降的现象)而导致氢气逃逸。对于大规模集中制氢和长距离输氢来说,管道运输是最合适的。

     固态氢运输容易,不存在氢的逃逸问题,但目前固态氢的能量密度小,运输的能量效率相对较低。

                

                             液氢公路运输车                           液氢铁路运输车

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