以甲醇制氢作为加氢站的氢源,其应用方式有两种,第一种方式为站内制氢,也称作分布式制氢,其优势就是现制现用,无需H2的运输和存储。
对于一个每日加氢量为500kg(平均加注量233Nm3/h)的加氢站,则配备一套制氢规模为300Nm3/h~500Nm3/h的装备即可满足要求,这样的制氢规模采用甲醇制氢技术很容易实现。此外,甲醇制氢技术在产能上可以灵活调整,根据加氢量的需求灵活调整产氢量,真正达到现制现用的效果。
针对甲醇制氢分布式加氢站的建设,国家发改委、国家能源局发布的《能源技术革命创新行动计划(2016—2030年)》中明确提出,即到2030年实现加氢站现场制氢,包括天然气、氨气、甲醇、液态烃类等制氢,形成标准化的加氢站现场制氢模式并示范应用。尽管如此,甲醇制氢分布式加氢站的建设仍然面临着困境,主要是因为甲醇制氢过程属于化工过程,这种化工过程要分散在城市周边,甚至市区内,不符合当前中国化工过程的相关规定。尽管该方式加氢站的建设当前尚无明确的法规和政策支持,但甲醇制氢分布式加氢站的优势明显,随着氢燃料电池汽车产业的发展,其未来是可期的。
第二种应用方式是从站外供氢的角度来考虑,即按照化工过程的规定,将甲醇制氢过程放置在指定的化工园区内,然后通过短距离运输(<100km)将H2输送至化工园区周边的各个加氢站。此应用方式涉及到H2的储存和运输,其使用成本自然要高于第一种方式。根据专业运输公司提供的信息,百公里H2的运输费为6元/kg,据此,以甲醇制氢技术为方圆百公里的加氢站供氢,这样,加氢站H2的售价提高为46元/kg。
按此计算,用户的费用仍然比燃油车要节省,因此,将运输距离定为100km以内比较合适。选择此方式为加氢站供氢,按当前甲醇制氢最较大规模(60000Nm3/h)计算,可供应至少120个日加注量为500kg的加氢站,足以满足一个城市加氢站对氢源的需求。从存储的角度来说,即便加氢站周边有廉价的氢源,比如工业副产氢,其H2的大量存储不可避免,因为主产品的生产是连续的。相比之下,甲醇制氢技术更加灵活,可根据H2的需求量调整产氢量,无需存储大量H2,只要存储CH3OH即可,而且存储CH3OH要比存储H2更加经济。总之,该应用方式虽达不到第一种方式现制现用的效果,但仍然具有较好的经济性和适用性,在当前尚未明确法规和政策支持分布式加氢站建设的背景下,这无疑也是一种较好的选择。
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