中科富海助力中海油全球最遠液態氫海運示範專案,成功完成終端利用測試
Release time:2024-10-25 Source:国际氢能投资协会
由中國海油氣電集團執行的全球最遠液態氫海運示範專案運輸船,當地時間9月4日從歐洲鹿特丹港裝船,經大西洋至好望角再到麻六甲海峽,10月21日順利抵達深圳鹽田港,完成首船噸級以上液態氫長距離跨洋運輸。隨後,通過岸邊直提、陸上運輸的方式,將該批跨洋液氫成功運送至中科富海中山三角鎮綜合氣體島現場進行終端利用測試,經過調試氣化分裝,於10月23日下午第一車承載遠洋輸運的氣態高純氫氣駛出現場,運往加氫站應用。至此,中科富海參與的中國海油國際首例長距離跨洋液氫運輸示範專案終端利用測試成功。該專案的實施標誌著我國跨入了全球氫能長距離跨洋運輸利用產業發展“先行先試”的新賽道。



能源清潔化轉型已成為全球共識。氫能作為一種清潔、高效的優質能源載體,是未來國家能源體系的重要組成部分和實現我國綠色低碳轉型的重要抓手。此次液態氫的跨洋運輸和終端利用測試,打通了氫能產業全球化發展的創新技術鏈條,展現了液氫技術在未來氫能大規模、長距離運輸中的巨大潛力。液態氫以其高能量密度和高效運輸的優勢,將成為解決未來氫能大規模應用的關鍵。特別是在燃料電池領域,液態氫能夠顯著延長電池壽命,並實現低溫貯存和多工況高精度供應,具有極高的技術應用價值。


作為此次科研示範專案的參與者,中科富海憑藉其在液氫相關領域的技術開發、工程管理和運營能力,與中海油氣電集團合作開發搭建液氫科研與測試平臺,在液氫ISO罐箱的現場調試、氣化分裝、加氫應用等重要示範節點提供技術支持。
依託於中國科學院理化所核心技術成果的轉化,中科富海已實現獨立研發集成製造大型氫液化裝備能力,可為客戶提供直達終端的集“制氫-純化-液化-儲存-運輸-應用”於一體的氫能全套解決方案。中科富海具有自主知識產權的1.5噸/天氫液化裝置通過專家技術鑒定,達到並處於國際同等規模氫液化裝置的低能耗水準,並已成功實現海外應用。中科富海聯合理化所開發的國產首臺套5噸/天大型氫液化裝置成功產出液氫產品,其仲氫含量98.66%,液化系統能效比12.98 kW·h/kg液氫(含液氮損耗),總體性能達到國際先進水準。隨著氫能產業的蓬勃發展,作為發展綠色低碳行業踐行者,中科富海秉承“提供自主可控、綠色高效、安全可靠的低溫和氣體產品”,努力實現氫能規模化應用和碳中和提效降本,最終實現從低溫到綠色的長遠發展。

液氫——高效能源儲存和運輸的選擇
與氣態氫相比,液氫的能量密度更高,更容易運輸和儲存。液氫的風險包括低溫燒傷、氫脆和可燃性,但通過正確的安全措施,這些都是可以控制的。液態氫的關鍵應用包括空間探索、燃料電池、工業和可再生能源存儲。從低溫液態儲氫全產業鏈成本結構來看,產能越高,成本越低。產能為50噸/天的液氫工廠全產業鏈成本為9.84美元/kg H2,而產能為100噸/天的液氫工廠全產業鏈成本為7.05美元/kg H2。而氫氣液化在低溫液態儲氫全產業鏈成本結構中的占比約為30%-40%。當液氫產能為50噸/天時,氫氣液化成本為3.1美元/kg H2,占全產業鏈成本的31.5%;當液氫產能為100噸/天時,氫氣液化成本為2.86美元/kg H2,占全產業鏈成本的40.5%。在供應量加大的條件下,液氫全產業鏈成本顯著下降,而氫氣液化成本在全產業鏈中的占比也顯著升高。低溫液態儲氫技術涉及到複雜的物理和化學過程,需要在極低的溫度條件下實現氫氣的液化與儲存,因此技術難度較高。
液態氫可以用在哪里?
隨著工業尋求更清潔的能源解決方案,液態氫的應用越來越廣泛。
太空探索:液態氫作為火箭燃料已經在太空任務中使用了幾十年。它的高能量密度和高效燃燒使其成為航天器的理想動力。長期以來,美國宇航局一直依靠液態氫來推動火箭進入太空。
汽車燃料電池:氫動力汽車正變得越來越普遍,尤其是以燃料電池的形式。燃料電池將氫轉化為電能,為電動機提供動力,唯一的副產品是水蒸氣。液態氫是一種很有前途的替代傳統燃料的交通工具,特別是對於需要大量燃料的重型車輛,如公共汽車和卡車。
工業應用:液態氫用於各種工業過程,從精煉金屬到生產肥料用氨。它也是一些化學反應的關鍵成分,使其成為許多工業的重要資源。
發電和儲能:也許液氫最令人興奮的應用之一是在儲能領域。太陽能和風能等可再生能源產生的多餘電力可以用來生產氫氣,然後將其液化並儲存起來。當電力需求激增時,氫可以重新轉化為電力。液態氫可以在穩定電網和支持可再生能源方面發揮重要作用。
從全球液氫產能分佈來看,北美地區的液氫產業發展較快,產能遙遙領先,其液氫產能的全球占比超過65%。美國是全球最大、最成熟的液氫生產和應用地區,其液氫工廠產能全部為5噸/日以上的中大規模,其中10-3噸/日以上佔據主流。全球在運營的液氫工廠已有數十座,液氫總產能近500噸/天。其中,美國擁有十餘座液氫工廠,液氫產能高於326噸/天。同處於北美地區的加拿大也是世界上重要的液氫生產國,其液氫總產能約為80噸/天,不過加拿大生產的液氫也主要供給美國市場。北美液氫產業的崛起,得益於其先進的技術研發、豐富的資源儲備以及成熟的產業鏈體系。一方面,北美地區在氫能技術研發方面一直走在世界前列,為液氫產業的發展提供了強大的技術支撐。另一方面,該地區擁有豐富的天然氣、煤炭等資源,為液氫的生產提供了充足的原料保障。同時,北美地區還擁有完善的氫能產業鏈,從氫氣的生產、儲存、運輸到應用,各環節緊密相連,形成了高效、穩定的產業體系。
國際可再生能源機構預測,到2050年,氫氣將占國際貿易的30%以上。中國作為全球領先的氫氣生產國,預計年產量將達到4000萬噸。在當前全球能源結構轉型背景下,隨著國內氫氣出口法規和制度的逐步完善,液態氫有望成為重要的能源出口商品,助力全球清潔能源的發展,並為實現全球減排戰略目標做出貢獻。
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中科富海參與的中國海油國際首例長距離跨洋液氫運輸示範專案終端利用測試成功。該專案的實施標誌著我國跨入了全球氫能長距離跨洋運輸利用產業發展“先行先試”的新賽道。
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