Nestemäisen vedyn varastointi ja kuljetus on nestemäisen vedyn turvallisen, tehokkaan, laajamittaisen ja edullisen käytön perusta ja myös avain vetyteknologian soveltamisreitin ratkaisemiseen.
Nestemäisen vedyn varastointi ja kuljetus voidaan jakaa kahteen tyyppiin: konttivarastointiin ja putkikuljetuksiin. Varastointirakenteiden muodossa konttien varastointiin ja kuljetukseen käytetään yleensä pallomaisia varastosäiliöitä ja lieriömäisiä varastosäiliöitä. Kuljetusmuotoina käytetään nestemäisen vedyn perävaunuja, nestemäisen vedyn rautatiesäiliöautoja ja nestemäisen vedyn säiliöaluksia.
Nestemäisen vedyn alhaisen kiehumispisteen (20,3 K), pienen höyrystymislämmön ja helpon haihtumisen vuoksi säiliön varastoinnissa ja kuljetuksessa on käytettävä tiukkoja teknisiä keinoja lämmönvuotojen vähentämiseksi tai käytettävä rikkomattomia varastointi- ja kuljetusmenetelmiä nestemäisen vedyn höyrystymisasteen minimoimiseksi tai nollaksi, muuten se aiheuttaa säiliön paineen nousun. Tämä voi johtaa ylipaineen tai purkautumisriskiin. Kuten alla olevasta kuvasta käy ilmi, teknisten lähestymistapojen näkökulmasta nestemäisen vedyn varastoinnissa ja kuljetuksessa käytetään pääasiassa passiivista adiabaattista tekniikkaa lämmönjohtavuuden vähentämiseksi ja aktiivista jäähdytystekniikkaa, joka on päällekkäin tämän perusteella lämmönvuotojen vähentämiseksi tai lisäjäähdytyskapasiteetin tuottamiseksi.
Nestemäisen vedyn fysikaalisten ja kemiallisten ominaisuuksien perusteella sen varastointi- ja kuljetustavalla on monia etuja Kiinassa laajalti käytettyyn korkeapaineiseen kaasumaiseen vedyn varastointitapaan verrattuna, mutta sen suhteellisen monimutkainen tuotantoprosessi tekee siitä myös joitakin haittoja.
Suuri säilytyspainosuhde, kätevä säilytys ja kuljetus sekä ajoneuvo
Verrattuna kaasumaisen vedyn varastointiin nestemäisen vedyn suurin etu on sen korkea tiheys. Nestemäisen vedyn tiheys on 70,8 kg/m3, mikä on 5, 3 ja 1,8 kertaa suurempi kuin 20, 35 ja 70 MPa:n korkeapainevedyn tiheys. Siksi nestemäinen vety soveltuu paremmin vedyn laajamittaiseen varastointiin ja kuljetukseen, mikä voi ratkaista vetyenergian varastointiin ja kuljetukseen liittyviä ongelmia.
Alhainen säilytyspaine, helppo varmistaa turvallisuus
Nestemäisen vedyn varastoinnissa käytetään eristystä säiliön vakauden varmistamiseksi, ja päivittäisen varastoinnin ja kuljetuksen paine on alhainen (yleensä alle 1 MPa), paljon alhaisempi kuin korkeapaineisen kaasun ja vedyn varastoinnin ja kuljetuksen paine, mikä helpottaa turvallisuuden varmistamista päivittäisessä toiminnassa. Yhdessä suuren nestemäisen vedyn varastointipainosuhteen kanssa vetyenergian, nestemäisen vedyn varastoinnin ja kuljetuksen (kuten nestemäisen vedyn hydrausaseman) laajamittainen edistäminen tulevaisuudessa tarjoaa turvallisemman käyttöjärjestelmän kaupunkialueilla, joilla on suuri rakennustiheys, tiheä asutus ja korkeat maankustannukset, ja koko järjestelmä kattaa pienemmän alueen, mikä vaatii pienemmät alkuinvestointikustannukset ja käyttökustannukset.
Höyrystymisen korkea puhtaus, täyttää terminaalin vaatimukset
Maailmanlaajuinen vuosittainen erittäin puhtaan vedyn ja ultrapuhtaan vedyn kulutus on valtava, erityisesti elektroniikkateollisuudessa (kuten puolijohteissa, sähkötyhjiömateriaaleissa, piikiekoissa, optisten kuitujen valmistuksessa jne.) ja polttokennoalalla, missä erittäin puhtaan vedyn ja ultrapuhtaan vedyn kulutus on erityisen suuri. Tällä hetkellä monien teollisten vedyjen laatu ei pysty täyttämään joidenkin loppukäyttäjien tiukkoja vedyn puhtausvaatimuksia, mutta nestemäisen vedyn höyrystämisen jälkeisen vedyn puhtaus voi täyttää vaatimukset.
Nesteytyslaitoksella on suuret investointivaatimukset ja suhteellisen korkea energiankulutus
Keskeisten laitteiden ja teknologioiden, kuten vedyn nesteytyskylmälaatikoiden, kehityksen viivästymisen vuoksi kaikki kotimaisen ilmailualan vedyn nesteytyslaitteet olivat ulkomaisten yritysten monopolisoimia ennen syyskuuta 2021. Laajamittainen vedyn nesteytyslaitteiden ydinosaaminen on asiaankuuluvien ulkomaankauppapolitiikkojen (kuten Yhdysvaltain kauppaministeriön vientihallintoasetusten) alaista, jotka rajoittavat laitteiden vientiä ja kieltävät teknisen vaihdon. Tämä tekee vedyn nesteytyslaitoksen alkuinvestoinnista suuren, ja yhdistettynä pieneen kotimaiseen siviilikäyttöön tarkoitetun nestemäisen vedyn kysyntään, sovellusten laajuus on riittämätön ja kapasiteetti kasvaa hitaasti. Tämän seurauksena nestemäisen vedyn yksikkökohtaisen tuotannon energiankulutus on suurempi kuin korkeapaineisen kaasuvedyn.
Nestemäisen vedyn varastoinnin ja kuljetuksen prosessissa on haihtumishäviöitä.
Tällä hetkellä nestemäisen vedyn varastoinnin ja kuljetuksen prosessissa lämpövuodon aiheuttama vedyn haihtuminen käsitellään pääasiassa tuulettamalla, mikä johtaa tiettyyn haihtumishäviöön. Tulevaisuudessa vedyn energian varastoinnissa ja kuljetuksessa on toteutettava lisätoimenpiteitä osittain haihtuneen vetykaasun talteenottamiseksi, jotta voidaan ratkaista suoran tuuletuksen aiheuttama käyttöasteen laskun ongelma.
HL Kryogeeniset laitteet
Vuonna 1992 perustettu HL Cryogenic Equipment on HL Cryogenic Equipment Company Cryogenic Equipment Co., Ltd.:n sidosryhmä. HL Cryogenic Equipment on sitoutunut suunnittelemaan ja valmistamaan korkeavakuumieristettyjä kryogeenisiä putkistoja ja niihin liittyviä tukilaitteita asiakkaiden erilaisten tarpeiden täyttämiseksi. Tyhjiöeristetyt putket ja joustavat letkut on valmistettu korkeavakuumi- ja monikerroksisista moniseulaeristetyistä materiaaleista, ja ne käyvät läpi useita erittäin tiukkoja teknisiä käsittelyjä ja korkeavakuumikäsittelyä, joita käytetään nestemäisen hapen, nestemäisen typen, nestemäisen argonin, nestemäisen vedyn, nestemäisen heliumin, nesteytetyn etyleenikaasun (LEG) ja nesteytetyn maakaasun (LNG) siirtämiseen.
Julkaisun aika: 24.11.2022