Lagring og transport av flytende hydrogen er grunnlaget for sikker, effektiv, storskala og rimelig bruk av flytende hydrogen, og også nøkkelen til å løse utfordringen med hydrogenteknologi.
Lagring og transport av flytende hydrogen kan deles inn i to typer: containerlagring og rørledningstransport. I form av lagringsstruktur brukes vanligvis sfæriske lagertanker og sylindriske lagertanker til containerlagring og transport. I form av transport brukes tilhengere med flytende hydrogen, jernbanetankvogner med flytende hydrogen og tankskip med flytende hydrogen.
I tillegg til å ta hensyn til støt, vibrasjoner og andre faktorer involvert i prosessen med konvensjonell væsketransport, på grunn av det lave kokepunktet til flytende hydrogen (20,3 K), lav latent fordampningsvarme og enkel fordampning, må lagring og transport av beholdere benytte strenge tekniske metoder for å redusere varmelekkasje, eller benytte ikke-destruktiv lagring og transport for å redusere fordampningsgraden av flytende hydrogen til et minimum eller null, ellers vil det føre til trykkøkning i tanken. Dette kan føre til overtrykksrisiko eller utblåsningstap. Som vist i figuren nedenfor, bruker lagring og transport av flytende hydrogen, fra et teknisk perspektiv, hovedsakelig passiv adiabatisk teknologi for å redusere varmeledning, og aktiv kjøleteknologi lagt på dette grunnlaget for å redusere varmelekkasje eller generere ytterligere kjølekapasitet.
Basert på de fysiske og kjemiske egenskapene til flytende hydrogen i seg selv, har lagrings- og transportmetoden mange fordeler i forhold til høytrykkslagringsmetoden for gassformig hydrogen som er mye brukt i Kina, men den relativt komplekse produksjonsprosessen gjør den også med noen ulemper.
Stort vektforhold for lagring, praktisk oppbevaring og transport og kjøretøy
Sammenlignet med lagring av gassformig hydrogen er den største fordelen med flytende hydrogen dens høye tetthet. Tettheten til flytende hydrogen er 70,8 kg/m3, som er henholdsvis 5, 3 og 1,8 ganger høyere enn høytrykkshydrogen på 20, 35 og 70 MPa. Derfor er flytende hydrogen mer egnet for storskala lagring og transport av hydrogen, noe som kan løse problemene med lagring og transport av hydrogenenergi.
Lavt lagringstrykk, enkelt å sikre sikkerhet
Lagring av flytende hydrogen basert på isolasjon for å sikre beholderens stabilitet, er trykknivået for daglig lagring og transport lavt (generelt lavere enn 1 MPa), mye lavere enn trykknivået for høytrykksgass og hydrogenlagring og transport, noe som er lettere å sikre sikkerheten i den daglige driftsprosessen. Kombinert med egenskapene til et stort vektforhold for lagring av flytende hydrogen, vil fremtidig storskala markedsføring av hydrogenenergi, lagring og transport av flytende hydrogen (som hydrogeneringsstasjon for flytende hydrogen) ha et tryggere driftssystem i byområder med stor bygningstetthet, tett befolkning og høye arealkostnader, og det samlede systemet vil dekke et mindre område, noe som krever mindre initiale investeringskostnader og driftskostnader.
Høy renhet av fordampning, oppfyller kravene til terminalen
Det globale årlige forbruket av hydrogen med høy renhet og ultrarent hydrogen er enormt, spesielt innen elektronikkindustrien (som halvledere, elektrovakuummaterialer, silisiumskiver, produksjon av optiske fibre, etc.) og brenselcelleindustrien, hvor forbruket av hydrogen med høy renhet og ultrarent hydrogen er spesielt stort. For tiden kan ikke kvaliteten på mye industrielt hydrogen oppfylle de strenge kravene til renhet av hydrogen fra noen sluttbrukere, men renheten til hydrogen etter fordamping av flytende hydrogen kan oppfylle kravene.
Flytende anlegg har høye investeringer og relativt høyt energiforbruk
På grunn av etterslepet i utviklingen av nøkkelutstyr og teknologier som kjølebokser for hydrogenkondensering, ble alt hydrogenkondenseringsutstyr innen innenlandsk luftfart monopolisert av utenlandske selskaper før september 2021. Storskala kjerneutstyr for hydrogenkondensering er underlagt relevant utenrikshandelspolitikk (som eksportadministrasjonsforskriftene til det amerikanske handelsdepartementet), som begrenser eksport av utstyr og forbyr teknisk utveksling. Dette gjør den første utstyrsinvesteringen for hydrogenkondenseringsanlegg store, kombinert med den lille innenlandske etterspørselen etter sivil flytende hydrogen, er bruksområdet utilstrekkelig, og kapasitetsskalaen øker sakte. Som et resultat er energiforbruket per enhet for produksjon av flytende hydrogen høyere enn for høytrykksgasshydrogen.
Det er fordampningstap i prosessen med lagring og transport av flytende hydrogen
For tiden, i prosessen med lagring og transport av flytende hydrogen, blir fordampningen av hydrogen forårsaket av varmelekkasje i hovedsak behandlet ved ventilasjon, noe som vil føre til en viss grad av fordampningstap. I fremtidig lagring og transport av hydrogenenergi bør det iverksettes ytterligere tiltak for å gjenvinne den delvis fordampede hydrogengassen for å løse problemet med redusert utnyttelse forårsaket av direkte ventilasjon.
HL Kryogenisk utstyr
HL Cryogenic Equipment, som ble grunnlagt i 1992, er et merke tilknyttet HL Cryogenic Equipment Company Cryogenic Equipment Co., Ltd. HL Cryogenic Equipment er forpliktet til design og produksjon av høyvakuumisolerte kryogene rørsystemer og relatert støtteutstyr for å møte kundenes ulike behov. De vakuumisolerte rørene og den fleksible slangen er konstruert i et høyvakuum- og flerlags flerskjerms spesialisolert materiale, og går gjennom en rekke ekstremt strenge tekniske behandlinger og høyvakuumbehandling, som brukes til overføring av flytende oksygen, flytende nitrogen, flytende argon, flytende hydrogen, flytende helium, flytende etylengass LEG og flytende naturgass LNG.
Publisert: 24. november 2022