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ANL:氢燃料节省成本的商业测试战略

已有 775 次阅读 2018-6-7 10:53 |个人分类:氢能|系统分类:海外观察| DOE, ANL, 氢燃料, 成本, 商业测试

 

根据 2018年5月30日美国能源部阿贡国家实验室(Argonne National Laboratory,ANL)官网发布信息,由Rob Cockerill撰写的文章:氢燃料节省成本的商业测试战略。内容如下:

氢气革命正在进行,发展动力始终在建设中,然而,同样根本的“鸡和蛋”难题仍然在这个热门话题的辩论中出现。

燃料电池车(FCV)制造商不愿意大量生产和销售没有足够氢气燃料的地点的汽车,而车站提供商不愿意建造没有足够燃料电池汽车的车站来使用它们。

燃料电池汽车日益增长的市场需要强大的氢气加气站网络,但这些站的资金成本仍然很高。

燃气世界(gasworld)了解美国能源部(DOE)阿贡国家实验室(Argonne National Laboratory)的研究人员提出的一个新兴解决方案可以显着降低成本并提高加油能力 - 帮助氢气在泵上与汽油竞争。

这个名为双层压力整合的概念:压缩机旨在降低氢气加气站中最大的资本成本之一。通过重新设想储氢方式和压缩机运行方式,压力整合策略可以将新氢气站的设备成本降低高达30%,或者允许现有站点在不购买新压缩机的情况下将其加油容量加倍。

美国能源部能源效率和可再生能源办公室(EERE)的燃料电池技术办公室(FCTO)的支持和指导下,阿贡研究人员十多年一直在评估氢输送和加油的过程和成本。经过实验室分析表明,压缩机和存储占据了一半以上的成本,压力整合的想法在2012年形成。

燃料电池倍增 - 看看它们蓬勃发展的原因。

“这真的引发了我们的思考和好奇心,”领导这项研究的阿贡团队负责人兼首席能源系统分析师Amgad Elgowainy说。“你怎么能减少压缩成本?”

仔细一看,阿贡团队发现站压缩机往往过大并且使用不足。设备在高峰时刻工作很努力,以保持压力高,当客户在泵上时气体流动,否则空闲。随着排空氢气供应罐的压力降低,该工作站有效分配氢气的能力也会降低。

Elgowainy指出:“由于供应压缩机的油箱压力下降,今天典型的油站设计中的一些车辆将无法满负荷运转,这从消费者角度来看是一场噩梦。”

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压力整理方法通过将供应存储分为两层来实现。在非高峰期间,压缩机将氢气从2级容器转移到1级容器中,而不是闲置。

当压缩机随后补充另一套服务于加油泵的高压缓冲储罐时,它将从1级压力容器中抽取。由于发生了非峰值压力整合,层1处于高压,压缩机能够实现比其他可能的更高的吞吐量。

“这不是新设备的发明,”Elgowainy说。 “这是一种加油方法的发明。”该方法可以与任何供应储存器一起工作,无论是固定式地面储存还是用管式拖车输送氢气。

由于压缩机只能使用合并算法在高压下运行,站点可以使用更小更便宜的压缩机。压力整合也使得一个站点能够同时使用更多的氢气供应 - 超过80%,而在典型的站点只有约60%。这样可以减少氢气输送量,节省进一步成本并减少加油操作中断。

最后,新方法通过更持续地运行压缩机,有助于延长压缩机的使用寿命和可靠性,而不是随着需求波动而定期启动和停止。

珍贵的商品

Elgowainy说,这个概念最终可能会有超越氢气的应用,并且会受益于其他气体燃料,例如压缩天然气燃料。

在过去的三年中,阿贡研究人员已经在国家可再生能源实验室测试并完善了双层压力整合概念。现在,得益于能源部技术商业化基金的奖励,他们计划进行真实世界的示范。

位于宾夕法尼亚州Warminster的压缩机制造商PDC Machines正与Argonne合作开展此项工作。

“使用压力合并有可能降低加氢站成本,”PDC副总裁Kareem Afzal说。它还减少了台站的物理足迹,“这两者都是潜在氢站点的宝贵商品,”他补充道。

文献来源:https://www.gasworld.com/cost-saving-strategy-for-hydrogen-fuelling-nears/2014810.article




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1 杨正瓴

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