鉅大LARGE | 點擊量：729次 | 2019年05月23日
氫合建站模式有什么優(yōu)勢
5月21日，由中國電池聯(lián)盟、中國電子節(jié)能技術(shù)協(xié)會電池專委會和中國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會氫能及燃料電池分會(籌)聯(lián)合舉辦的“2019新型制氫技術(shù)與加氫站建設(shè)高峰論壇”在蘇州隆重召開，上海舜華新能源系統(tǒng)有限公司副總工程師鄒昌作了題目為“合建站模式探討和優(yōu)勢”的演講。以下為鄒昌演講全文：
我分享的題目是合建站模式探討和優(yōu)勢。
介紹一下我們公司，我們是2004年成立，成立時是項目公司，萬部長帶來了氫能，公司成立就是為安亭加氫站建設(shè)成立，當(dāng)時是航天能源、同濟(jì)大學(xué)還有上海安然（音）。使命主要是推動氫能技術(shù)的應(yīng)用，愿景是成為國內(nèi)領(lǐng)先的氫能源整體解決方案供應(yīng)商。目前累計員工90多名，已經(jīng)耕耘了10年。上海舜華有一個公眾號和氫能網(wǎng)，這主要是宣傳國外的氫能產(chǎn)業(yè)和設(shè)備的先進(jìn)技術(shù)。
下面的公司主要是新疆舜華，這是作為上海援疆的項目。上海舜卓主要是分布式能源解決方案，主要是天然氣這塊，上海驛藍(lán)是上海的投融平臺，主要是在上海規(guī)劃建設(shè)10個加氫站。云浮舜為，作為華南的運營平臺，武漢眾華在武漢主要是建站服務(wù)商，還有曉聯(lián)氫能。
加氫站像GB50516，就是關(guān)于加氫站的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，在50516里面它講的是可以和加油站合建，和加氣站合建，后面還有34584是可以和充電站合建。在往后的趨勢化，那么就是說像液氫站，液氫站主要的是液氫儲存的方式，這個應(yīng)該說它是可以合在加氫、加油站的范圍。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標(biāo)準(zhǔn)
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
這個是當(dāng)時安亭加油站一個整個的布置，安亭加氫站2006年建站，2007年運營，通過這個我們可以看到，這一位置的話，是壓縮機、這里是儲氫罐，這邊是車的停車位，然后這是加氫站的站閥。當(dāng)時是GB50516還未出臺，所以這是按照國外的標(biāo)準(zhǔn)，安全防火距離從壓縮機到儲罐只有2.5米，這里的話，我們也運營了整個是12年。這里是它的一個平面的布局圖。剛才也是介紹了，現(xiàn)在也是有加氫站，這個是GB50516，這個主要是對加氫站還有加氫、加油合建站，還有加氫、加氣的合建站，對于加油站，因為它已經(jīng)是很成熟了，風(fēng)險體系也是非常地成熟了，加氫站的安全分析，國內(nèi)外也有很多的研究，合建站的安全評價的話研究相對比較少，那么對于合建站，我們首先要考慮加氫設(shè)施和加油設(shè)施單獨的風(fēng)險，然后就是要考慮加油發(fā)生事故對加氫設(shè)施的影響以及氫事故對加油站的影響，混合這個風(fēng)險就會有一定的難度。
圖示是上海新能源的熱力圖，從這個圖就可以看到這個主要是充電車整個的運行和活動的范圍，像充電樁，還有很多的加油站基本上都是在城市中心，和車輛都是離得比較近的。那么現(xiàn)在的話，像加氫站都是離城中心比較遠(yuǎn)，這樣在加氫過程中距離就比較遠(yuǎn)，而且也是浪費，所以說特種主要就是可以利用現(xiàn)有的加油站，那么加油站應(yīng)該說像全國的話應(yīng)該說除了人口多以外，還有整個合在一起大概是有十萬座加油站，加油站應(yīng)該說也有它的一些典型的設(shè)計，有的加油站就是空閑的地方大了一些的話，可以和加氫站合建。從現(xiàn)在發(fā)展情況來看的話，像加油站已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)更改了，由原來的60立方現(xiàn)在的話已經(jīng)改到90立方了，這樣的話，它三級站也就是增加了30立方的容量，而GB50516的現(xiàn)在的話，它規(guī)定的值還是按照加油站原來的標(biāo)準(zhǔn)，也就是說是按照60立方作為三級站，這樣按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，三級站和三級站去合的話就升為二級站，實際上按照氫氣的能量密度核算，一立方米相當(dāng)于是250公斤的氫氣，30立方相當(dāng)于7500公斤的氫氣。而三級站的話，是一千公斤以下的，這樣來看的話，實際上隨著時間的推移，技術(shù)成熟，車輛越來越多地認(rèn)為GB50516這樣的一個劃分顯然就是跟不上形勢的，而且那是十年前的標(biāo)準(zhǔn)，所以建議在這一塊的后面也要把劃分的程度一塊兒討論。
這是加氫加油站的比較，也是對于站外的比較，那么加油站的話，應(yīng)該說像對于重要公共建筑，這個是加氫站是儲罐對外50米，對油罐是35—50米，對一類廠房是15—20米，這邊的話儲罐要求是18米。通過這個來做對比的話，現(xiàn)有加油站合加氫站，可能它就要面對它對周邊的距離以及現(xiàn)有距離，可能就合不進(jìn)去了。實際上也就是說對于新建的加氫加油合建站，可以以這樣的標(biāo)準(zhǔn)來去實施。對現(xiàn)有加氫站如果要合進(jìn)去，就存在這樣的情況。所以說通過下面的情況也能夠看到合建的距離，這個距離的話有的相對是比較大的。
對于現(xiàn)有的加氫站的合建站，對于新建站，那么按照標(biāo)準(zhǔn)化，現(xiàn)在也要采用下面的措施是可以避免這樣一個合建的風(fēng)險，第一個是加氫加油工藝設(shè)施不宜交叉布置，可以共用站房，第二個是加氫機和加油機可以布置在一個區(qū)域，罩棚可以共同造型，籃球整個加氫機上方的罩棚要分開，也就是說便于氫氣逃逸。加氫島與加油島之間設(shè)立明溝和封水井，防止汽油發(fā)生泄露，汽油流淌到加氫島的這一塊。
安全急停這塊，可以以最高的全縣，從控制角度可以應(yīng)采用為硬件連鎖和軟件連鎖了共同控制。第五個為了防止加油車排氣管引出明火，對加油與加氫區(qū)與氫氣管道區(qū)域要實行實體圍墻的隔離。加氫工藝區(qū)與加氫島管道明溝在停車加注位置取消通氣孔，加氫機和加氫后向加氫機的排氣這塊，像原來一型號的話進(jìn)行就近排放，這樣的話，要引到整體的排放去排放。
前面就是加氫和加油的條件，這是加氫和加氣的合建。標(biāo)準(zhǔn)上規(guī)定，與加氣合建，是按照等級劃分?，F(xiàn)在來看是有一個趨勢，也就是加氫和加氣合建，實際上就是加氣從整個的發(fā)展情況來看，一般就是有加氫以后，那么加氣就逐步減少，因為加氣的車輛它排的天然氣也是碳的，所以應(yīng)該說將來加氣站可能會合建，但是逐步的加氣會被加氫取代。這是加氣的合建站，這樣就可以去布置它的加氫設(shè)施。加氫站安全技術(shù)規(guī)范，34584的話，這就談到了加氫加入氣、加氫、加油，還有加氫充電合建站，以及多站合建，比如說加氫、加氣、加油合建。但是加氫在廣州，就是加氫和加氣合建，加氣的量減少，同時以加氣站改造加氫站。
這個就是金山加氫和充電合建站。那么這邊就是整個是加氫，這邊整個是充電部分，這是站房。這個位置主要就是有三個加注區(qū)，這個是加注的，這個是儲氫罐的放置位置，這個是90Mpa，這個是45Mpa，它有20Mpa，這邊是管式拖車，這邊是壓縮機。金山這個站主要是管道進(jìn)氣，它的特點就是要為整個上海加氫站去供氣，這個是可以為管束車充裝，然后向上海其他的加氫站供給。同時的話也對車輛進(jìn)行充裝。
金山加氫站，這邊合建的話下張圖主要是分析一下合建站他們關(guān)心安全的問題。所以說現(xiàn)在就是下面的圖是進(jìn)行這樣一個分析的圖。主要先假設(shè)加氫站所有的設(shè)備比如說加氫機、壓縮機、儲罐，他們產(chǎn)生不同程度的泄露，泄露還有一個條件，氫氣泄露以后，爆炸范圍空氣中是4—75%，在這個范圍內(nèi)泄露如果沒有火源是不會爆炸的。我們現(xiàn)在所談的危險就是說，只有泄露了以后同時又有火源的條件下，它才會產(chǎn)生爆炸，所以說在對這個站，就是從安全的角度來考慮，我們現(xiàn)在就考慮對這個站首先進(jìn)行了一百種的比如說有1毫米的泄露，我泄露量是按照多少Mpa，然后我有10毫米的泄露，然后我的壓力是90Mpa的，所以說按照100種的情況下疊加以后，從下面就可以看到死亡率的一個區(qū)域的劃分。從國際上來看的話，國際能源署的話個人的風(fēng)險標(biāo)準(zhǔn)也就是站內(nèi)的公共分區(qū)，它是1的負(fù)10次方，還有每年1的負(fù)5次方。歐洲的標(biāo)準(zhǔn)是在3.5×10的負(fù)5次方，像美國的標(biāo)準(zhǔn)是2×10的負(fù)5次方。我們國家的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，低密度的人員場所是10的負(fù)5次方，對于新建的。居民類的，是3×10的負(fù)6次方，對于特殊的高密度場所是3×10的負(fù)7次方。金山加氫站合建是10的負(fù)3次方和6次方，這個安全是滿足條件的。這是模擬的結(jié)果，這個就可以看到，這是壓縮機的部分，這是管式拖車的位置，這是加氫區(qū)域，這個是壓縮儲氫的位置。那么從這個地方可以看到，這個位置它由于在管束拖車后面是有一個防爆的圍墻，所以阻隔了壓縮機這邊泄露情況的風(fēng)險，所以這樣的話就不致使兩邊的危險度的疊加。這邊也可以看到，就是危險源的話會整個輻射到圍墻的位置，所以要設(shè)置實體圍墻好處也是在這里，包括在充電站的另一側(cè)也是實體圍墻進(jìn)行隔離。
這是另外一個站計算的情況，這個就是加氫站和壓縮機中間沒有實體圍墻，而是一個透空的圍欄，這樣他們在這個區(qū)域會有整體的疊加。
液氫站的合建，像液氫的話，日本法規(guī)要求是液氫區(qū)域距居民區(qū)的圍墻只有8米，像我們的標(biāo)準(zhǔn)就非常高，日本很多是在居民區(qū)里面。實際上剛才介紹的是氫氣的特點，它很快擴散，是汽油的12倍，所以它一旦涉獵只要沒有遮擋馬上逃逸，這時候沒有火源的時候會這樣，對于液氫的話，像液氫儲罐在夾層中如果泄露了以后，如果有1毫米的孔在2.5Mpa的條件下，它又遇到了火源，這時候它就可以達(dá)到1.7米火焰的情況。針對這樣一些特性，包括液氫還有一個性質(zhì)，就是如果液氫泄露了，它在空地上泄露的話，也就是一點幾MPa的，泄露按照管徑的話，也就是1分鐘像60升的泄露，泄露如果沒有火源的話，液氫它是形成了一個氫云，而氫氣的話就直接逃逸了，如果形成氫云的話，那這個時候再遇到火源的話它就會爆炸，爆炸以后繼續(xù)泄露，會沿著火焰回流，所以這是液氫危險的特點，它跟氫氣的特點是不一樣的，所以在安全這塊的話，主要是針對氣體和液體不同的性質(zhì)而去采取不同的方案，在萌芽中去抑制住，使它是安全的。
液氫儲氫區(qū)這塊采取的措施主要是避免這樣的一些危險。液氫和加油的合建站，國外的話像林德已經(jīng)做得很小，也就是儲液氫罐和壓縮區(qū)域是合在一起的，像這是液氫泵，液氫泵就是在整個的加速過程中通過空氣氣化，然后電加熱氣化，然后直接達(dá)到了98Mpa，加熱的話對于70Mpa可以混合冷源距離就小了。這是和加油站合建，就有這樣的可能?，F(xiàn)在面臨的問題就是一個等級劃分，比如說三級站和三級加油站的合建，這里面涉及到合建的等級，這里面就有三種，一種是合建以后，升為一級后工藝設(shè)施和距站外設(shè)施都按一級，另外是合建以后，站外為一級，站內(nèi)是原來的級別。還有一個是合建為一級了，內(nèi)部和站外的防火距離按原來的級別。按照危險品花布來說，對于危險源的鑒別，主要還是以最后的發(fā)展結(jié)果，是以結(jié)果來判定的，也就是說合建站合了以后，它的危險結(jié)果是沒有變的，所以說這個建議還是按照原來的來。
問題主要就是加氫站的數(shù)量少，距離城區(qū)遠(yuǎn)，還有液氫對于合建上路的標(biāo)準(zhǔn)還沒有，建議加油站和批加油站的時候，加油站和加氫站合建的話，這樣節(jié)省土地，再一個就是在已建成的加油站內(nèi)去合建加氫站，對于國標(biāo)50516一個是十年前的標(biāo)準(zhǔn)，建議這塊也是按照個人的一個危險劃分而采取一些措施的話，可以縮短這樣的距離。第三個是轉(zhuǎn)化特種，因為以后判斷的話，就是日加注量一千公斤以上的加氫站，用液氫是核算的。日加注量1000公斤以氣態(tài)的話，一個管束數(shù)300公斤，運完卸車還剩5Mpa—7Mpa，帶走100公斤，這樣車多以后加氫的車多，而且管槽拖車也在排隊。
