加氢站未来可期

2018-11-06 02:28曲绍楠
加油站服务指南 2018年8期
关键词:制氢氢能燃料电池

文/本刊记者 曲绍楠

社会关注提升了氢燃料电池汽车热度。发展氢能交通不仅要有车,包括加氢站在内的基础设施建设也尤为关键。

吴浩洪 上海氢能利用工程技术研究中心副主任

王富茂 中国可再生能源学会氢能专委会秘书长

冯 .毅 广东鸿基创能科技公司常务副总、联合创始人

赵 .凯 北京大学世界新能源战略研究中心

历史的车轮从不停歇。

当诺基亚、柯达之类业界老大还在大行其道之时,绝不会想到后来的智能触屏手机会将其彻底击溃,致其从此退出历史舞台。退市那天,相信他们一定在扼腕叹息,为何没有早早筹谋布局?最终错失发展良机。石油企业何尝不是如此!守着石油这种非可再生能源,未来的发展亦充满隐忧。

有人说,氢能是未来能源的最终归属。对此,本刊记者采访了几位业内人士,听听他们对氢能源利用及氢燃料电池汽车发展的看法。

未来发展方向之一

Q 加油站服务指南:加氢站的建设速度,离不开氢燃料电池汽车的发展。请问,国内氢燃料电池汽车发展现状如何?何时可以实现产业化运作?

A 冯毅:氢燃料电池汽车是一个比较新的领域,国内外也是这些年才发展起来。而氢能的发展历史很长。我一直关注氢能,去年和国外团队开始正式做氢燃料电池。

其实,氢能和氢燃料电池汽车是不能画等号的。但是,为什么大家开始关注氢能呢?更多是因为燃料电池汽车。现在比较常见的新能源汽车主要是动力电池车,也就是电动车。氢燃料电池汽车是新能源汽车的一种,大家关注更多的是从交通运输转型来讲。毕竟全世界都在发展新能源汽车,大家都认为这是一个趋势。

不过,新能源汽车未来的发展究竟是什么车,现在还不能下结论。但不管怎样,氢燃料电池车可以作为未来新能源车的发展方向之一。在这种不确定性之中可以肯定的是,燃油车是逐渐退出的。这点大家是有共识的。

国外一些国家宣布逐渐禁售燃油车,还有我国的海南、广东等地区。如,深圳是最早电动公交化的城市,目前在做物流车去燃油化工作,广州现在也是公交车改成电动化了。

不过,马上取缔燃油车也是不现实的。只能说是慢慢从增量部分降低,再逐渐到存量部分减少。我认为这个是比较合理的。

Q 加油站服务指南:在氢能的取用方面,有哪些新的研究成果?

A 赵凯:氢能的取用可以有多种途径,远不止煤制氢、水制氢。甲

醇制氢就是一种最简易的方法。如果把所有含碳化学物质做比较的话,一个碳结构下甲醇含有4个氢。同时,甲醇是液体燃料,运输只需要一个普通的不锈钢罐即可,比较方便。因此,所有便于运输的制氢液态原料中,甲醇含氢量最高,氢碳比最高。

在燃料电池整体排放方面,目前的汽车主要排放物还是碳氢化合物、一氧化碳、氮氧化物、颗粒物等。如果选用氢燃料电池的话,这些污染物就不存在了。

我认为,燃料电池一直是一种终极的能源方式,研究过程中可能会有很多技术设施方面的问题,比如用纯氢气会产生一些加注的问题等等。如果现阶段用甲醇制氢的话,液体燃料的燃烧效率还是很高的。而且国内甲醇资源丰富,成本较低。

目前加氢站的建设成本过高,且提供的加氢量十分有限。将来的建筑和土地成本也会非常高。所以,如果加油站选择直接给配有内燃机的甲醇车和甲醇燃料电池汽车加注甲醇的话,是一个不错的选择。它既不改变车主的加注习惯,又是液体燃料,在加油站存储和加注上不会产生额外的影响。

加氢站可考虑合并到加油加气站中,既节省土地又简化审批。

加氢站有关标准规范

此外,甲醇进入加油站后,石油公司需要付出的成本并不高。只需要更换或清洗一个油罐即可。因为之前的油罐毕竟存放的是汽柴油,所以需要一个单独存储甲醇的容器。

另外,油枪喷嘴如果有一些不耐醇的零部件的话,需要进行更换;此外再更换一些污损的过滤网即可。改建成本方面,一般一把油枪投入3万~5万元就足够了。

地方性规范或可借鉴

Q 加油站服务指南:加氢站的建设成本高达千万元,目前来讲并不适合单独建站。那么,要想建设加氢加油合建站或加氢加气合建站的话,应遵循哪些规范呢?

A 王富茂:国外已经有加油站和加氢站合建的案例,但国内还在不断尝试阶段,全国性的行业标准体系尚不健全。

A 吴浩洪:目前,上海市制定了针对当地的合建站相关标准,即《上海市工程建设规范燃料电池汽车加氢站技术规程》(DGJ 08-2055-2017 J 11330-2017)。其中,增加了加氢加油合建站、加氢加气合建站和电动汽车充电设施的相关内容。

规程明确提出,在中心城区不应建设一级加氢站、一级加氢加油合建站和一级加氢加气合建站。加氢加油合建站的加油公益设施与站外建筑物、构建物的安全间距,应符合现行国家标准《汽车加油加气站设计与施工规范》(GB50156)和《加氢站技术规范》(GB 50516-2010)的有关规定。

建站之初,要充分考虑降低合建站中加氢和加油设施的风险。具体做法包括,加氢加油工艺设施不宜交叉布置,但可共用站房;加氢机和加油机可以布置在同一个区域内,罩棚可以共同造型,但加氢机上方的罩棚除应与加油机罩棚连接外,还应采用镂空连接,便于氢气放散。

加氢岛与加油岛之间应设立明沟和水封井,以防加油机汽油发生泄漏时,不会流至加氢岛区域;安全急停按键的最高权限,从控制角度来讲,应该采用硬件连锁和软件连锁共同控制的方式。

此外,为了防止加油汽车排气管出现明火引燃氢气,加油区与加氢区、氢气工艺设备区之间,应采用实体围墙进行分离;加氢工艺区至加氢岛管道明沟盖板上不应有通气孔;加氢机氢气排放应集中到站内放散管进行排放。

合建站或成主要方向

Q 加油站服务指南:为什么现在氢燃料电池汽车概念十分火热?而且诸多石油公司都在关注加氢站的建设问题?

A 冯毅:现在之所以要推进氢燃料汽车,主要是因为发现了电动车的一些问题。首先在续航里程方面,电动车很难普及,车主普遍存在续航焦虑;其次在充电时间上,改变了传统的利用方式;再次是大规模动力电池未来如何回收的问题亟须解决。

所以相较之下,这些都是氢燃料电池汽车的强项。因为在续航里程方面,日本的氢燃料电池汽车已经达到了800公里,最多甚至可以达到1000公里,与燃油车接近。同时,加氢的时间普遍较短。氢燃料汽车未来不存在付费处理的问题,直接就分解为水进行回收利用了。所以,氢燃料电池恰恰是解决了电动车的以上问题。

目前,很多石油公司愿意关注氢燃料汽车。因为对于用户来讲,加注氢燃料是不改变其原本驾驶习惯的。毕竟加油和加氢是一样的,丝毫不受影响。

同时,没有改变加油站的经营模式。因为加氢跟加油的模式有一个比较类似的继承关系。相反,充电桩就是分散式的,不集中。所以,现在石油公司都在关注加氢站,可能也是有这方面的考量,毕竟是一个商业模式的传承。

Q 加油站服务指南:未来的新能源汽车和加氢站的发展将走向何方?

A 王富茂:未来电动汽车和氢燃料汽车将是互相补充的,不存在谁替代谁的问题。

吴浩洪:我认为,政府应该加大对加氢基础设施的财政支持,以及研究制定针对基础设施运营的补贴政策。完善顶层设计,在已发布的地方规划基础上,进一步明晰实施方案,落实各阶段的量化发展目标。

同时,需要进一步建立示范运行向商业化运行的平稳过渡。加强技术研究与示范验证,继续完善相关标准规范。

此外,应该在加油站的基础上增设加氢功能,从而有效解决加氢站的规划布局和建设问题,特别是解决加氢站的土地属性问题,降低运行费用,使得油气收益得到互补。

日本在氢燃料电池汽车领域走在世界前列。

A 冯毅:广东省目前十分鼓励加油站和加氢站进行合建,利用加油加气站已有用地来建设加氢站,从而免予办理相关手续,简化总体审批流程。

虽然目前的加氢设备较贵,服务车辆较少,但是政府的补贴和其他各方面因素,都在促使设备的造价大幅下降。据我了解,很多加气设备的生产企业在转型改做加氢站。毕竟有些设计是可以通用的,所以转型的成本并不高。

据悉,广东省2018年底在开发区将配备100辆氢燃料电池汽车,以及建设两座加氢站。

A 赵凯:我的观点是,未来氢燃料汽车可以不用补贴,而采取其他一些政策激励方式。比如,双积分制。将来,国家对于电动车发展是逐步取消补贴的,转而采用积分的方法反哺汽车企业。我们希望氢燃料电池汽车也采取这种方式,从源头避免骗补等问题的发生。

希望更多的还是让市场来做出选择,那样一定是既经济又合理的。当然还是要在能源可靠的前提下,筛选出能够被市场所接受的产品。

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