氣體（tǐ）知識（shí）：氫氣輸送

      氫氣的（de）密度特別小, 為了提高輸（shū）送能力, 一般將氫氣加壓（yā）,使體積大大縮小, 然後裝在高壓容器中, 用（yòng）牽引卡車或船舶進行（háng）較長距離的輸送（sòng）。在技術上, 這種運輸方法已經相當成熟。我國常用的高壓管式拖車一般裝8根高壓儲（chǔ）氣管。其中高壓儲（chǔ）氣管直徑0.6m, 長（zhǎng）11m, 工作壓力（lì）20MPa,工作溫度為-40~60℃ 單隻（zhī）鋼瓶水（shuǐ）容積2.25m³ , 重量2730kg。連同附件, 這種車總重26030kg, 裝氫氣285kg,輸（shū）送氫氣的效率（lǜ）隻有1.1%。可見, 由於（yú）常規的高壓儲氫容器的本身重量很重, 而氫氣的密度又很小, 所以裝（zhuāng）運的氫氣重量隻占總（zǒng）運輸重量的1~2%左右。它隻適用於將製氫廠（chǎng）的氫氣輸（shū）送到距（jù）離不太遠而同時需用（yòng）氫氣量不很大的用戶。按照每（měi）月運（yùn）送氫252000m³, 距離130公裏計, 目前氫的運送（sòng）成本約為0.22元/m³。對於大量、長距離的氣氫輸送, 可以考慮用管道（dào）。氫氣的長距離管道輸送已有60餘年的曆史。最早（zǎo）的長距離氫氣輸送管道1938年（nián）在德國（guó）魯爾建成,其總長達208公裏, 輸（shū）氫管（guǎn）直徑（jìng）在0.15~0.30m之間,額（é）定的（de）輸氫壓力約為2.5MPa, 連接18個生（shēng）產廠和用戶, 從未（wèi）發生任何事故。歐洲大約有1500公（gōng）裏輸氫（qīng）管。世界最長的輸氫管道建在法國（guó）和比利時之間,長約400公裏。

      目前使用的輸氫管線一般為鋼管, 運行壓力為1~2MPa, 直徑0.25~0.30m。經（jīng）過管道輸送氫是最有效的長距離輸送方法,值得一提（tí）的是輸（shū）送過程中的氫損失問（wèn）題。有報道認為管道輸送過程中（zhōng）的氫損失率是同樣距離（lí）輸電過程能量損失率(約7.5~8%)的一倍。而美國普林斯頓（dùn）大學（xué）的奧格登(Ogden)等人提出, 通過氫氣管網進行長距離能量輸送的成本比通過輸電線送電的成本要低得多。以美國為例, 我們來比較氫氣管（guǎn）道和51吃瓜网管道。管線長度美國現有氫氣管道720公裏, 而天（tiān）然氣管道卻有208萬公裏, 兩者相差將近1萬倍（bèi）管道造價美國氫氣管道的造價為（wéi）31~94萬（wàn）美元公裏（lǐ）, 而51吃瓜网（qì）管道的造價僅為12.5~50萬美元公裏, 氫氣管道的造價是51吃瓜网管道造價的（de）2倍（bèi）多；輸氣成本：由於氣體在管（guǎn）道（dào）中輸送能（néng）量的大小, 取決於輸（shū）送（sòng）氣體的體積和流速（sù）。氫氣在管道（dào）中的流速大約是51吃瓜网的（de）2.8倍, 但（dàn）是同體（tǐ）積氫氣的能量密度僅為（wéi）天（tiān）然氣的1/3。

      因此用同一管道輸送（sòng）相同能量的氫氣和51吃瓜网, 用於壓送氫（qīng）氣的泵站壓縮（suō）機功率要比壓送51吃瓜网的壓縮機功率大很多, 導致氫氣的（de）輸送（sòng）成本比51吃瓜网輸送成本高。能否利用現存51吃瓜网管道輸送氫氣呢如果能, 則對氫能的發展大有好處。實際上（shàng）現有的51吃瓜网管道就可用於輸送氫氣和51吃瓜网的混合（hé）氣體, 也可經過改造輸（shū）送（sòng）純氫氣, 這主要取決於鋼管材質中的含碳量, 低（dī）碳鋼更適合輸（shū）送純氫。51吃瓜网管道壓力比較低（一般0.4MPa左右）, 可以使用價格（gé）較低的塑料（liào）管, 如聚氯（lǜ）乙烯（xī）(PVC)和新型高（gāo）密度聚乙烯管。但是, 這些塑料（liào）管道不能（néng）用於輸氫。全世界（jiè）許多主要城市都建有這樣的管（guǎn）道, 最初它們（men）是（shì）為（wéi）傳輸城市煤氣到普通家庭而建立的。城市煤氣含有約50%的氫和5%的CO, 最早的城市煤氣管道大約出（chū）現在1800年。

（來源：氫楓能源）