钜大LARGE | 点击量：701次 | 2019年05月23日
氢合建站模式有什么优势
5月21日，由中国电池联盟、中国电子节能技术协会电池专委会和中国化学与物理电源行业协会氢能及燃料电池分会(筹)联合举办的“2019新型制氢技术与加氢站建设高峰论坛”在苏州隆重召开，上海舜华新能源系统有限公司副总工程师邹昌作了题目为“合建站模式探讨和优势”的演讲。以下为邹昌演讲全文：
我分享的题目是合建站模式探讨和优势。
介绍一下我们公司，我们是2004年成立，成立时是项目公司，万部长带来了氢能，公司成立就是为安亭加氢站建设成立，当时是航天能源、同济大学还有上海安然（音）。使命主要是推动氢能技术的应用，愿景是成为国内领先的氢能源整体解决方案供应商。目前累计员工90多名，已经耕耘了10年。上海舜华有一个公众号和氢能网，这主要是宣传国外的氢能产业和设备的先进技术。
下面的公司主要是新疆舜华，这是作为上海援疆的项目。上海舜卓主要是分布式能源解决方案，主要是天然气这块，上海驿蓝是上海的投融平台，主要是在上海规划建设10个加氢站。云浮舜为，作为华南的运营平台，武汉众华在武汉主要是建站服务商，还有晓联氢能。
加氢站像GB50516，就是关于加氢站的技术标准，在50516里面它讲的是可以和加油站合建，和加气站合建，后面还有34584是可以和充电站合建。在往后的趋势化，那么就是说像液氢站，液氢站主要的是液氢储存的方式，这个应该说它是可以合在加氢、加油站的范围。
符合Exic IIB T4 Gc防爆标准
充电温度：0~45℃
-放电温度：-40~+55℃
-40℃最大放电倍率：1C
-40℃ 0.5放电容量保持率≥70%
这个是当时安亭加油站一个整个的布置，安亭加氢站2006年建站，2007年运营，通过这个我们可以看到，这一位置的话，是压缩机、这里是储氢罐，这边是车的停车位，然后这是加氢站的站阀。当时是GB50516还未出台，所以这是按照国外的标准，安全防火距离从压缩机到储罐只有2.5米，这里的话，我们也运营了整个是12年。这里是它的一个平面的布局图。刚才也是介绍了，现在也是有加氢站，这个是GB50516，这个主要是对加氢站还有加氢、加油合建站，还有加氢、加气的合建站，对于加油站，因为它已经是很成熟了，风险体系也是非常地成熟了，加氢站的安全分析，国内外也有很多的研究，合建站的安全评价的话研究相对比较少，那么对于合建站，我们首先要考虑加氢设施和加油设施单独的风险，然后就是要考虑加油发生事故对加氢设施的影响以及氢事故对加油站的影响，混合这个风险就会有一定的难度。
图示是上海新能源的热力图，从这个图就可以看到这个主要是充电车整个的运行和活动的范围，像充电桩，还有很多的加油站基本上都是在城市中心，和车辆都是离得比较近的。那么现在的话，像加氢站都是离城中心比较远，这样在加氢过程中距离就比较远，而且也是浪费，所以说特种主要就是可以利用现有的加油站，那么加油站应该说像全国的话应该说除了人口多以外，还有整个合在一起大概是有十万座加油站，加油站应该说也有它的一些典型的设计，有的加油站就是空闲的地方大了一些的话，可以和加氢站合建。从现在发展情况来看的话，像加油站已经标准更改了，由原来的60立方现在的话已经改到90立方了，这样的话，它三级站也就是增加了30立方的容量，而GB50516的现在的话，它规定的值还是按照加油站原来的标准，也就是说是按照60立方作为三级站，这样按照标准规定，三级站和三级站去合的话就升为二级站，实际上按照氢气的能量密度核算，一立方米相当于是250公斤的氢气，30立方相当于7500公斤的氢气。而三级站的话，是一千公斤以下的，这样来看的话，实际上随着时间的推移，技术成熟，车辆越来越多地认为GB50516这样的一个划分显然就是跟不上形势的，而且那是十年前的标准，所以建议在这一块的后面也要把划分的程度一块儿讨论。
这是加氢加油站的比较，也是对于站外的比较，那么加油站的话，应该说像对于重要公共建筑，这个是加氢站是储罐对外50米，对油罐是35—50米，对一类厂房是15—20米，这边的话储罐要求是18米。通过这个来做对比的话，现有加油站合加氢站，可能它就要面对它对周边的距离以及现有距离，可能就合不进去了。实际上也就是说对于新建的加氢加油合建站，可以以这样的标准来去实施。对现有加氢站如果要合进去，就存在这样的情况。所以说通过下面的情况也能够看到合建的距离，这个距离的话有的相对是比较大的。
对于现有的加氢站的合建站，对于新建站，那么按照标准化，现在也要采用下面的措施是可以避免这样一个合建的风险，第一个是加氢加油工艺设施不宜交叉布置，可以共用站房，第二个是加氢机和加油机可以布置在一个区域，罩棚可以共同造型，篮球整个加氢机上方的罩棚要分开，也就是说便于氢气逃逸。加氢岛与加油岛之间设立明沟和封水井，防止汽油发生泄露，汽油流淌到加氢岛的这一块。
安全急停这块，可以以最高的全县，从控制角度可以应采用为硬件连锁和软件连锁了共同控制。第五个为了防止加油车排气管引出明火，对加油与加氢区与氢气管道区域要实行实体围墙的隔离。加氢工艺区与加氢岛管道明沟在停车加注位置取消通气孔，加氢机和加氢后向加氢机的排气这块，像原来一型号的话进行就近排放，这样的话，要引到整体的排放去排放。
前面就是加氢和加油的条件，这是加氢和加气的合建。标准上规定，与加气合建，是按照等级划分。现在来看是有一个趋势，也就是加氢和加气合建，实际上就是加气从整个的发展情况来看，一般就是有加氢以后，那么加气就逐步减少，因为加气的车辆它排的天然气也是碳的，所以应该说将来加气站可能会合建，但是逐步的加气会被加氢取代。这是加气的合建站，这样就可以去布置它的加氢设施。加氢站安全技术规范，34584的话，这就谈到了加氢加入气、加氢、加油，还有加氢充电合建站，以及多站合建，比如说加氢、加气、加油合建。但是加氢在广州，就是加氢和加气合建，加气的量减少，同时以加气站改造加氢站。
这个就是金山加氢和充电合建站。那么这边就是整个是加氢，这边整个是充电部分，这是站房。这个位置主要就是有三个加注区，这个是加注的，这个是储氢罐的放置位置，这个是90Mpa，这个是45Mpa，它有20Mpa，这边是管式拖车，这边是压缩机。金山这个站主要是管道进气，它的特点就是要为整个上海加氢站去供气，这个是可以为管束车充装，然后向上海其他的加氢站供给。同时的话也对车辆进行充装。
金山加氢站，这边合建的话下张图主要是分析一下合建站他们关心安全的问题。所以说现在就是下面的图是进行这样一个分析的图。主要先假设加氢站所有的设备比如说加氢机、压缩机、储罐，他们产生不同程度的泄露，泄露还有一个条件，氢气泄露以后，爆炸范围空气中是4—75%，在这个范围内泄露如果没有火源是不会爆炸的。我们现在所谈的危险就是说，只有泄露了以后同时又有火源的条件下，它才会产生爆炸，所以说在对这个站，就是从安全的角度来考虑，我们现在就考虑对这个站首先进行了一百种的比如说有1毫米的泄露，我泄露量是按照多少Mpa，然后我有10毫米的泄露，然后我的压力是90Mpa的，所以说按照100种的情况下叠加以后，从下面就可以看到死亡率的一个区域的划分。从国际上来看的话，国际能源署的话个人的风险标准也就是站内的公共分区，它是1的负10次方，还有每年1的负5次方。欧洲的标准是在3.5×10的负5次方，像美国的标准是2×10的负5次方。我们国家的标准规定，低密度的人员场所是10的负5次方，对于新建的。居民类的，是3×10的负6次方，对于特殊的高密度场所是3×10的负7次方。金山加氢站合建是10的负3次方和6次方，这个安全是满足条件的。这是模拟的结果，这个就可以看到，这是压缩机的部分，这是管式拖车的位置，这是加氢区域，这个是压缩储氢的位置。那么从这个地方可以看到，这个位置它由于在管束拖车后面是有一个防爆的围墙，所以阻隔了压缩机这边泄露情况的风险，所以这样的话就不致使两边的危险度的叠加。这边也可以看到，就是危险源的话会整个辐射到围墙的位置，所以要设置实体围墙好处也是在这里，包括在充电站的另一侧也是实体围墙进行隔离。
这是另外一个站计算的情况，这个就是加氢站和压缩机中间没有实体围墙，而是一个透空的围栏，这样他们在这个区域会有整体的叠加。
液氢站的合建，像液氢的话，日本法规要求是液氢区域距居民区的围墙只有8米，像我们的标准就非常高，日本很多是在居民区里面。实际上刚才介绍的是氢气的特点，它很快扩散，是汽油的12倍，所以它一旦涉猎只要没有遮挡马上逃逸，这时候没有火源的时候会这样，对于液氢的话，像液氢储罐在夹层中如果泄露了以后，如果有1毫米的孔在2.5Mpa的条件下，它又遇到了火源，这时候它就可以达到1.7米火焰的情况。针对这样一些特性，包括液氢还有一个性质，就是如果液氢泄露了，它在空地上泄露的话，也就是一点几MPa的，泄露按照管径的话，也就是1分钟像60升的泄露，泄露如果没有火源的话，液氢它是形成了一个氢云，而氢气的话就直接逃逸了，如果形成氢云的话，那这个时候再遇到火源的话它就会爆炸，爆炸以后继续泄露，会沿着火焰回流，所以这是液氢危险的特点，它跟氢气的特点是不一样的，所以在安全这块的话，主要是针对气体和液体不同的性质而去采取不同的方案，在萌芽中去抑制住，使它是安全的。
液氢储氢区这块采取的措施主要是避免这样的一些危险。液氢和加油的合建站，国外的话像林德已经做得很小，也就是储液氢罐和压缩区域是合在一起的，像这是液氢泵，液氢泵就是在整个的加速过程中通过空气气化，然后电加热气化，然后直接达到了98Mpa，加热的话对于70Mpa可以混合冷源距离就小了。这是和加油站合建，就有这样的可能。现在面临的问题就是一个等级划分，比如说三级站和三级加油站的合建，这里面涉及到合建的等级，这里面就有三种，一种是合建以后，升为一级后工艺设施和距站外设施都按一级，另外是合建以后，站外为一级，站内是原来的级别。还有一个是合建为一级了，内部和站外的防火距离按原来的级别。按照危险品花布来说，对于危险源的鉴别，主要还是以最后的发展结果，是以结果来判定的，也就是说合建站合了以后，它的危险结果是没有变的，所以说这个建议还是按照原来的来。
问题主要就是加氢站的数量少，距离城区远，还有液氢对于合建上路的标准还没有，建议加油站和批加油站的时候，加油站和加氢站合建的话，这样节省土地，再一个就是在已建成的加油站内去合建加氢站，对于国标50516一个是十年前的标准，建议这块也是按照个人的一个危险划分而采取一些措施的话，可以缩短这样的距离。第三个是转化特种，因为以后判断的话，就是日加注量一千公斤以上的加氢站，用液氢是核算的。日加注量1000公斤以气态的话，一个管束数300公斤，运完卸车还剩5Mpa—7Mpa，带走100公斤，这样车多以后加氢的车多，而且管槽拖车也在排队。
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