在能源領(lǐng)域,一場(chǎng)正悄然興起,現(xiàn)場(chǎng)制氫以其特優(yōu)勢(shì),正重新定義能源供應(yīng)方式。
現(xiàn)場(chǎng)制氫設(shè)備,宛如一座小型的“氫氣工廠”,一端與甲醇儲(chǔ)罐緊密相連,另一端直通終端設(shè)備。甲醇在設(shè)備內(nèi)經(jīng)過(guò)裂解反應(yīng),瞬間化為氫氣與二氧化碳。氫氣源源不斷地產(chǎn)生,如同打開(kāi)了一道能源之門(mén),可直接投入燃燒,亦能與天然氣混合使用,為能源利用開(kāi)辟了多元路徑。
天然氣摻氫的經(jīng)濟(jì)性還受到摻氫比例的限制。目前,天然氣管道中氫氣摻氫比例通常不超過(guò)3%,因?yàn)槌^(guò)這一比例可能會(huì)影響管道的安全性和輸送效率。而一些國(guó)家(如德國(guó)、日本)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了30%的摻氫比例,但國(guó)內(nèi)仍處于起步階段。隨著可再生能源制氫成本的降低和碳稅政策的實(shí)施,未來(lái)?yè)綒涞慕?jīng)濟(jì)性有望提升。
氫氣是否真的比天然氣節(jié)省30%燃料成本,這一說(shuō)法在實(shí)際中存在較大爭(zhēng)議。根據(jù)現(xiàn)有資料,氫氣的熱值僅為天然氣的約三分之一,因此在相同體積下,氫氣的熱值僅為天然氣的1/3左右。這意味著,如果天然氣摻氫比例較高,為了維持相同的熱值輸出,需要增加天然氣的使用量,從而抵消部分節(jié)省效果。例如,摻氫10%時(shí),摻氫燃?xì)馊紵a(chǎn)生的能量?jī)H為相同體積天然氣的93.3%。因此,單純從熱值角度來(lái)看,氫氣并不能直接實(shí)現(xiàn)30%的燃料成本節(jié)省。
現(xiàn)場(chǎng)制氫是一種非常簡(jiǎn)單便捷的能源供應(yīng)方式,通過(guò)設(shè)備將甲醇裂解為氫氣和二氧化碳,實(shí)現(xiàn)氫氣的直接生產(chǎn)。這一過(guò)程通常涉及將甲醇與脫鹽水按一定比例混合,加熱至高溫(如250-300℃)并在催化劑(如銅基催化劑)的作用下發(fā)生裂解反應(yīng)和一氧化碳變換反應(yīng),生成氫氣、一氧化碳和二氧化碳的混合氣體。隨后,通過(guò)變壓吸附(PSA)技術(shù)將氫氣和二氧化碳分離,得到高純度的氫氣。整個(gè)過(guò)程無(wú)需儲(chǔ)存和運(yùn)輸氫氣,只需連接甲醇儲(chǔ)罐和終端設(shè)備,即可實(shí)現(xiàn)氫氣的即制即用。
現(xiàn)場(chǎng)制氫是一種、環(huán)保、便捷的能源供應(yīng)方式,能夠顯著降低用戶的用氣成本,實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排、降碳增效的目標(biāo)。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和應(yīng)用的不斷拓展,甲醇裂解制氫有望在未來(lái)能源體系中發(fā)揮更加重要的作用
該技術(shù)具有三大核心優(yōu)勢(shì),具體如下:
擺脫傳統(tǒng)氫氣儲(chǔ)運(yùn)的高成本與安全隱患,實(shí)現(xiàn)“即產(chǎn)即用”
傳統(tǒng)氫氣儲(chǔ)運(yùn)面臨高成本和安全隱患,而該技術(shù)通過(guò)即時(shí)制造和使用的方式,避免了氫氣的長(zhǎng)期儲(chǔ)存和運(yùn)輸需求。這種“即產(chǎn)即用”的模式不僅降低了儲(chǔ)運(yùn)成本,還顯著提升了安全性。例如,氫氣在常壓下工作,無(wú)需高壓儲(chǔ)存,減少了泄漏風(fēng)險(xiǎn)。此外,該技術(shù)還能夠?qū)崿F(xiàn)氫氣的利用,無(wú)需額外的儲(chǔ)存設(shè)施,從而進(jìn)一步降低了整體成本。