本屆冬奧會(huì)以綠色為主題，氫能在清潔能源領(lǐng)域大放異彩。從冬奧會(huì)到冬殘奧會(huì)，氫能都在源源不斷的提供綠色動(dòng)力，氫能汽車、氫能火炬、加氫站，賽場(chǎng)一個(gè)個(gè)精彩瞬間的背后，少不了氫能系統(tǒng)化應(yīng)用配套的支持。

 

中集安瑞科董秘鐘穎鑫在接受《華夏時(shí)報(bào)》記者采訪時(shí)表示，整個(gè)冬奧和冬殘奧會(huì)期間，除了氫能之外，還有風(fēng)力、光伏等一些綠電的應(yīng)用，清潔能源的示范效果會(huì)引導(dǎo)行業(yè)，提升公眾對(duì)于包括氫能在內(nèi)的清潔能源的信心，整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)也會(huì)有很大的提升，行業(yè)將進(jìn)入高速發(fā)展時(shí)期。

 

氫能產(chǎn)業(yè)技術(shù)不斷突破

 

氫能產(chǎn)業(yè)得以不斷發(fā)展，依靠的是技術(shù)的不斷進(jìn)步。近年來(lái)，氫的制取、儲(chǔ)存、運(yùn)輸、應(yīng)用等相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)迭代迅速，包括加氫站、儲(chǔ)氫瓶等關(guān)鍵配套技術(shù)趨于成熟。

 

中集安瑞科旗下中集氫能的研究院院長(zhǎng)李懷恩告訴《華夏時(shí)報(bào)》記者，從冰立方到延慶賽區(qū)，再到張家口賽區(qū)，中集氫能為北京冬奧和冬殘奧會(huì)提供了30多臺(tái)氫氣管束式集裝箱、10多臺(tái)50MPa儲(chǔ)氫瓶組和一套70Mpa全集成加氫站設(shè)備等氫能裝備，為冬奧和冬殘奧會(huì)提供服務(wù)，保障火炬、800多輛氫燃料汽車等的氫氣供應(yīng)。

 

高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫是現(xiàn)階段主要的儲(chǔ)氫方式，具有充放氫氣速度快、容器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，也是當(dāng)前的技術(shù)主流。本次冬奧會(huì)和冬殘奧會(huì)上首次投入使用的70兆帕撬裝全集成加氫站設(shè)備實(shí)現(xiàn)了多項(xiàng)技術(shù)突破。

 

據(jù)介紹，70兆帕撬裝全集成加氫站設(shè)備是國(guó)內(nèi)首臺(tái)集卸氣、增壓、控制及AI智能監(jiān)控系統(tǒng)等多功能的全集成加氫裝置；是首臺(tái)滿足SAE J2601加注協(xié)議中T40等級(jí)的70Mpa加注系統(tǒng)、配有紅外線數(shù)據(jù)通訊功能的集成高效便捷加氫裝置；是首臺(tái)可同時(shí)滿足20Mpa和30Mpa氫氣拖車供氣的多氣源撬裝加氫裝置；是首臺(tái)完成整機(jī)防爆撬裝加氫裝置；是首臺(tái)集成撬裝防爆冷水系統(tǒng)；也是首臺(tái)集成撬裝安全系統(tǒng)以及首臺(tái)應(yīng)用一體化大屏幕撬裝裝置。

 

李懷恩表示，國(guó)內(nèi)以前有類似的加氫站設(shè)備套裝產(chǎn)品，但集成度不高，中集安瑞科此次將所有的功能設(shè)備，包括壓縮機(jī)、兩套防爆制冷機(jī)組加氫機(jī)控制系統(tǒng)、安全監(jiān)控系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)，都放入集裝箱里，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和單體設(shè)計(jì)的難度很大。70MPa相當(dāng)于700倍的大氣壓，這個(gè)壓力是非常大的，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)、所有部件、管路系統(tǒng)、閥門以及安裝制造的過(guò)程，要求都要更加嚴(yán)格。

 

但項(xiàng)目在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中也遇到了困難，李懷恩提到，70兆帕撬裝全集成加氫站設(shè)備需要進(jìn)行壓力和泄露性測(cè)試，為了保障安全，測(cè)試壓力最高要達(dá)到103兆帕，而且要保持24小時(shí)，這個(gè)強(qiáng)度是非常非常大的。但在測(cè)試過(guò)程中總是有泄露，氫分子特別小，漏點(diǎn)不容易發(fā)現(xiàn)。在找不到問(wèn)題的時(shí)候，心里是非常焦慮的，團(tuán)隊(duì)從部件、管路分段等方面逐一排查，花費(fèi)了很長(zhǎng)時(shí)間，終于將問(wèn)題解決了。

 

“測(cè)試過(guò)程非常考驗(yàn)細(xì)心和耐心。”李懷恩感慨，“要保證產(chǎn)品的萬(wàn)無(wú)一失，壓力和泄露性測(cè)試，需要連續(xù)觀察24小時(shí)以上，在漏點(diǎn)找到后，還要再觀察24小時(shí)，團(tuán)隊(duì)曾經(jīng)兩天兩夜連軸轉(zhuǎn)，加上當(dāng)時(shí)天氣很冷，大家真的很不容易。”

 

氫能商用化還要邁過(guò)多道坎

 

氫氣具有特殊的物理性能，清潔低碳、高熱值之外，易燃易爆也是其不可忽視的特點(diǎn)，所以氫能的安全應(yīng)用至關(guān)重要，也是當(dāng)前氫能裝備要攻克的技術(shù)難點(diǎn)。

 

此次70兆帕撬裝全集成加氫站設(shè)備在防爆方面做了特殊的處理，李懷恩介紹，從產(chǎn)品設(shè)計(jì)到生產(chǎn)制造，整個(gè)流程、每一個(gè)環(huán)節(jié)，都要充分考慮安全問(wèn)題，嚴(yán)格做好安全措施。集裝箱里每一個(gè)部件都是防爆的，一些機(jī)組部件甚至需要跟供應(yīng)商特別定制，此次裝備的防爆機(jī)組配置在國(guó)內(nèi)的加氫站里都是最先進(jìn)的。

 

另外，由于項(xiàng)目是為了張家口賽區(qū)的加氫站配置的，在戶外需要面對(duì)極寒的天氣條件，70兆帕撬裝全集成加氫站設(shè)備也做了低溫保護(hù)設(shè)計(jì)。據(jù)介紹，設(shè)備中的材料大部分采用的是不銹鋼材料，這種材質(zhì)更加適合在低溫環(huán)境下使用。內(nèi)部涉及到液體的部分全部配置了防凍液，如果溫度低到一定程度，設(shè)備的自控系統(tǒng)還會(huì)啟用加熱裝置和保溫裝置。集裝箱本身也有防護(hù)作用，可以保證設(shè)備在低溫狀態(tài)下的正常運(yùn)行。

 

由于高成本等問(wèn)題，目前氫能尚未實(shí)現(xiàn)大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用。李懷恩分析，氫能要想成為大眾能源，經(jīng)濟(jì)性、低成本、易使用三者缺一不可。從經(jīng)濟(jì)方面來(lái)考慮，氫能產(chǎn)業(yè)需要首先將制氫和設(shè)備的成本降下來(lái)。相信未來(lái)終端應(yīng)用達(dá)到一定規(guī)模之后，氫能的上下游成本都會(huì)下降，氫能的商用化程度會(huì)更高。

 

冬奧會(huì)和冬殘奧會(huì)對(duì)氫能的運(yùn)用，無(wú)疑推動(dòng)了整個(gè)氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展進(jìn)程。鐘穎鑫表示，本次冬奧和冬殘奧會(huì)是一個(gè)大型清潔能源示范項(xiàng)目，影響力不僅在全中國(guó)，也擴(kuò)大到了全世界。由于燃燒后是水，氫能的使用沒(méi)有任何碳排放，被認(rèn)為是21世紀(jì)最有發(fā)展前景的二次能源。得益于其清潔低碳、高熱值、高轉(zhuǎn)換率是其最主要特點(diǎn)，氫能將會(huì)是未來(lái)中國(guó)實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)的主要路徑之一。

 

能夠?yàn)槎瑠W和冬殘奧會(huì)做貢獻(xiàn)，從業(yè)二十多年的李懷恩深感榮幸，“能參與到冬奧和冬殘奧會(huì)的工作中，肯定是很激動(dòng)的，這次體育盛會(huì)的火炬和服務(wù)車輛都選擇了氫能做能源，顯示出國(guó)家對(duì)于節(jié)能減排的決心，也證明了我們當(dāng)年選擇氫能的方向是對(duì)的，這是非常讓人高興的。希望未來(lái)氫能在中國(guó)能源結(jié)構(gòu)中占到一個(gè)相當(dāng)大的比重，可以走入千家萬(wàn)戶，讓我們的生活更美好。”