氫氣運輸 | 氫氣儲存 | 提供氫儲運一站式服務

政府間氣候變化專門委員會（IPCC）敦促各國政府和企業實施相關措施，實現全球低碳經濟。科學家在第六次評估報告中明確指出，人類的活動加速了全球變暖，其影響將是毀滅性的，也是不可逆轉的。可再生能源是降低溫室氣體（GHG）排放的關鍵因素之一。然而，并非所有地區都能獲得足夠的清潔能源，如太陽能、風能和水。此外，一些行業依賴高能量密度的能源供應方式，并在使用點大量儲存這些能源。

我們需要多樣化的能源載體和存儲技術，用于彌補可再生能源和應用之間存在的差距。氫能正是最有希望的解決方案之一。

氫氣儲存和氫氣運輸流程

氫氣的儲存和輸送 - 儲氫罐、管道和工廠基礎設施

生產和提純氫氣之后，需要安全地輸送和儲存。氫以氣態或液態形式進行物理儲存。氫氣的沸點為-252.9℃。由于氫氣沸點很低，液態氫需要在超低溫環境下安全儲存，或以有機液體儲氫（如有機液體儲氫-LOHC）的方式進行儲存。另一方面，常溫氣態氫需要進行高壓儲存和運輸，以達到與低溫氫相同的能量密度。

下面我們依次討論大規模儲氫和輸送系統以及較小的工廠基礎設施。

大規模儲氫系統

氫的主要優勢之一在于其以氣體形式實現無損耗的長期儲存。此外，可以使用很多現有的天然氣基礎設施。然而，與天然氣或石油等其他能源載體相比，氫氣在大氣壓力下的體積能量密度很低。如果應用場地固定，可以采用低壓大型儲氫罐，而在交通應用中，則必須考慮儲氫罐的大小和重量。

例如，地下儲氫，即在靠近較大的氫氣生產基地和電解槽的鹽穹頂中建造深度可達1000米的大型洞穴。目前天然氣就采用類似的系統，可以作為大規模儲氫的參考。

另外，還可以利用金屬氫化物儲存氫氣。氫分子與金屬化合物結構實現化學鍵合，可以確保氫氣在低壓系統中和大氣壓力下的穩定性和無害性。

氫的輸送和分配

氣態氫可以通過高壓儲氫罐或管道輸送到用氫用戶。高壓罐的運輸面臨著與高壓容器儲存類似的挑戰，可以通過公路、鐵路或海上運輸完成。這樣就能確保解決方案的靈活性，無需建設新的基礎設施，就可以輸送到任何目的地。

大規模氫氣的運輸，可以通過管道完成。與架空電線的電力傳輸相比，天然氣管道的運輸成本更低，運輸量更大。在德國，只需對現有天然氣管道基礎設施稍作調整，即可用于運輸氫氣。

甲烷管道在理論上可以運輸等量氫氣能源。但這取決于管件和管道等部件的完整性。氫脆有可能加速裂縫的形成，從而大大縮短管道的使用壽命。其他因素（如動態應力和現有裂縫）也需要納入考慮范圍。

也可以將氫氣與天然氣混合，以降低相關風險以及管道的改造需求。然而，如果氫氣的比例超過40%，則可能需要更換壓縮機和渦輪機等組件，以應對更大的氫氣體積流量。

工廠基礎設施和加氫系統

現場儲存和輸送氫氣都是可行的方式，但需要定義安全概念，并在調試前完成測試。面臨的挑戰主要與高壓罐以及加氫站本身有關。此外，公司必須確保組件的完整性，并為員工提供氫安全培訓。

氫氣儲存系統

漢堡的加氫站

氫氣運輸和儲存面臨的挑戰和機遇

在氫氣的儲運方面，企業面臨的最常見挑戰包括成本、安全和可用的專業人員。但這些問題可以與合作伙伴共同應對，以獲得比競爭對手更多的優勢，同時降低相關風險。如今隨著清潔能源和電力驅動的市場需求不斷增長，投資和建設關于氫能項目的基礎設施以及合作伙伴關系有助公司獲利。

提供適合項目的解決方案

如果國家目前配備了天然氣基礎設施，也可通過管道輸送氫氣。但如果工業應用以甲醇和氨作為原料，則無法通過管道完成輸送。直接在低碳氫的生產點生產衍生品，這樣就能實現更高能量密度的輸送。采用較小的儲氫罐和容器通過卡車和船舶將氫氣輸送至基礎設施處。

在這些應用場景中，氣態氫是最有希望的解決方案，而業界對于液氫的優缺點始終存有爭議。企業需要把握氫能市場的現狀，了解最佳的現有儲氫方案，但這并非易事。因為氫能技術需要專業技能，以確保安全用氫。

TÜV南德可以提供專屬支持，為您的氫能戰略配置合適的儲運設備，確保用氫安全。我們擁有500多名氫能專家，可以在全球范圍內提供測試、檢查和認證組件和項目等服務。此外，我們還提供安全用氫的培訓，確保員工將新戰略付諸實踐。

我們與氫能研究子公司LBST一起，提供關于現有技術和全新機會的最新和最全面的見解。此外，我們的咨詢子公司evety還提供最先進的專業知識，為項目的整個生命周期保駕護航。

建立生態系統—以結合氫能生產與目標應用

未來氫能應用的主要挑戰之一是建立生態系統，其可以將低碳氫的生產商與用戶和客戶聯系起來。此外，在氫能應用的過渡期間，我們還需要全新的技術設備，以及配套的全新設備鑒定程序和標準。

TÜV南德與子公司evety和LBST攜手，為氫氣生產、儲存和運輸的合作伙伴以及買家牽線搭橋。

我們是國際氫能委員會的成員，知悉最新的法規、規范和標準（RCS），并能測試和認證氫能設備。