氫能作為一（yī）種清潔、高效、安全、可持續的二次能源，可通（tōng）過一次（cì）能源、二次能源（yuán）及工（gōng）業領域等多（duō）種途徑獲取，也可廣泛應用於工業、建築、交（jiāo）通、電力（lì）行業，是未來（lái）構建以清潔能源為主的多元能源供給係統的重要載體。美國、日本、德國等發達國家均出台（tái）了國家層麵的氫能戰略發展規劃。我國政府高度重視氫能產業發展，以習近平總書（shū）記“四個革命，一個合作”能源（yuán）安全新戰略為指引，將氫能（néng）產業列為戰略新興產業，大力推動氫能核心技術研發和產業培育。
當前，我國已（yǐ）有多個省市出台了（le）氫能產業發展專項規劃和指導意見。加氫站等加氫基礎設施是鏈接上遊氫（qīng）氣製備和下遊氫氣應用（yòng）的關鍵環（huán）節，是製約氫能產業的（de）發展關鍵所在。我國也在持續加大對加氫站建設支持力度，2020年5月，國家財政（zhèng）部（bù）下（xià）發氫能汽車“十（shí）城千輛”征求意（yì）見函，推動和支持重點城市和區域氫燃料（liào）汽車和（hé）加（jiā）氫基礎建設應用示範。截至2019年底，我國累計建成的加氫站66座，但國內（nèi）大部分已建成的加氫站為科研示範性質，普遍存在設計建設標準和（hé）質量不高、審批和驗收不規範、智能化程度低等問題。嚴格按照規範設計建設的純商業（yè）化運作的（de）加氫（qīng）站少之（zhī）又少，相關研究（jiū）也處於初步階（jiē）段。
本文結合國家（jiā）能源集團首個商業加氫站示範（fàn）項目的建（jiàn）設管理經驗，對商（shāng）業加氫（qīng）站立項選址、設計報建、工（gōng）程建設、調試、驗收和取證等階段重點工（gōng）作如何開展（zhǎn），從建設單位項目管理（lǐ）的視角進行了解讀。如皋加氫站依托國家能（néng）源（yuán）集團氫能重大（dà）科研示範項目，嚴格（gé）按照國（guó）標進行（háng）建設。該加氫站位於（yú）如皋市開發區益（yì）壽北路與惠民西路交匯（huì）路口東南側，安裝（zhuāng）有2台氫（qīng）氣壓縮機，係統平均壓（yā）縮能力可達1100NM3/h；總固定儲氫容量600kg，整個加氫站平均日加氫能（néng）力達到1000kg。項目於（yú）2018年8月10日正式啟動建設，2019年11月（yuè）21日完成整站單機和係統聯合（hé）調試，是國內首個35MPa/70MPa雙模國際標準、行政審批完備的示範性、科普性、商業型加氫（qīng）站。加氫站項目選址好壞直接決定了項目的成敗，選址需要綜合考慮產業政策、經濟技術性、地理位（wèi）置等因素。（1）加氫站選址時（shí）應符合當地產業政策和規劃，特別是要關注擬（nǐ）選址用地性質。在行業發展初期，部分地方（fāng）政府為鼓勵加氫站建（jiàn）設，允許在工業用地等非商服屬（shǔ）性土地上建（jiàn）設加氫站，但從長（zhǎng）期商業運作和規避風險角度（dù）考慮，建議項目（mù）選址初期就鎖定商服用（yòng）地，築（zhù）牢商業加氫站合法、合規建設經營的基礎。
（2）選址時要綜（zōng）合（hé）考慮站外建築物、構築物的安全間距。例如各類建築、廠房、各類物品倉庫、變配電站、鐵路、城市道路、進出（chū）道口、高架橋、架空通信（xìn）線路等，要充分考（kǎo）慮市（shì）政消防用水（shuǐ），氫源距離、進出管束（shù）車行駛區域等限製性因素，嚴格按照國家現行有關標（biāo）準、規範的（de）規定來確（què）定合理的站址。
（3）加氫站選址要注重手續完備性。選址過（guò）程中應及時取得規劃、土地（dì）、交通、住建、應急等部門綜合選址批複意見（jiàn），並以此（cǐ）加快辦理項（xiàng）目核準或立項備案文（wén）件。3.1.1 加氫站（zhàn）站內設施和建構物組成加氫站按照功能通（tōng）常分為卸氫、壓縮、設備、加氫和輔（fǔ）助服務（wù）等5大區域，主要（yào）由卸氣柱、氫壓機、冷（lěng）凍機（jī）、冷水機（jī）、儲氫罐、加氫機、氫（qīng）氣及氮（dàn）氣管（guǎn）路係統、站房、罩棚等設備和構建築物組成。3.1.2加氫站建設全過程主要依據（jù）標準和規範加氫站建設過程中主要遵循的法規、標準、規（guī）範包括：《加氫站技術規範》GB50516—2010、《氫氣站設計（jì）規（guī）範（fàn）》GB50177—2005、《加氫站安全技術規範》GB/T34584—-2017、《氫氣使用（yòng）安全（quán）技術規程》GB4692—2008、《城鎮燃氣（qì）設（shè）計規範》GB50028—2006、《建（jiàn）築設計防火規（guī）範》GB50016—2014、《供配電係統設計規（guī）範》GB50052—2009、《工業金屬管道設（shè）計規範》GB50316—-2000（2008年版）、《流體（tǐ）輸送用不鏽鋼無縫鋼管》GB/T14976—20、《壓力管道規（guī）範（fàn）-工業管道》GB/T20801.5—200、《壓力容（róng）器（qì）》GB150.1~150.4—2011、《壓力容（róng）器壓力管道設計許可規則》TSG1001-2008、《壓（yā）力管道安全技術監察（chá）規程（chéng）——工業管（guǎn）道》TSGD0001—2009、《特種設備（bèi）安全監察條例》（國務院令第549號2009年）、《固定式壓力容器安全技術監（jiān）察規程》TSG21—2016等。加（jiā）氫站設計包含工藝（yì）、建築（zhù）、結構、給排水、暖通、電氣、智能化等多個專業。設（shè）計過程中要綜合考慮安全性（xìng）、可靠性（xìng）、經濟性、先進性，以及生產與運（yùn）維等多（duō）種（zhǒng）需求，出於氫氣安全的考慮，安全、工藝、防雷、消防和站（zhàn）控係統設計是加氫站（zhàn）設（shè）計工作的重（chóng）點內（nèi）容。（1）安全設計：加（jiā）氫站在開展正式施工圖設計之前，必須（xū）委托有專業資質的（de）第三方機構編製安全評價和安全設施設計文件。在開展專家論證基礎上，按照《危險化學品建設項目安全（quán）監督管理辦法》（國家（jiā）安全生產監督管理總局第79號（hào）令）規定，由建設（shè）單位向應急管理局提出申請，應急管理局出具（jù）相應審查意見。在此基礎上，設計單位需要對涉及安全（quán）諸因素進（jìn）行定量和定性分析，做好安全專（zhuān）項細化設（shè）計。以如皋（gāo）站為例，除進行本質安全設計（安全閥、緊急拉斷閥、泄（xiè）放閥、緊急切（qiē）斷閥、電氣防爆、防雷（léi）防靜電）外，加氫站（zhàn）還設計了紅外安防係統、電子（zǐ）周界、動作識別和告警、消防探測（氣體濃度探測、火焰探測、溫度（dù）探測）報警和（hé）機械排風、消防滅火與急停等與安全密切相關的係統。（2）工藝設計：加氫（qīng）站工藝設計需要綜合考（kǎo）慮氫氣壓縮能力（lì）、站內儲氫（qīng）能力（lì）、氫氣運輸能力、日加（jiā）注能力、峰值加注能力、連續加注（zhù）能（néng）力、加注效率、加氫預冷能力、有效加氫時間、綜合能耗等參數指標，並結（jié）合生產運營需求，確（què）定工藝方案（一級或二級壓縮），選擇氫壓機的種類和排氣量等參數，完（wán）成工藝係統（PID圖）設計。由（yóu）於氫氣特有氫脆現象，對運行環（huán）境（無油、無塵、耐高壓）有很高的要求，在設計（jì）計（jì）算（suàn）和綜合比選過程中，需要重點考慮選擇與工藝方案相匹（pǐ）配的管件（jiàn）、閥（fá）門以及管道連接方式。其中（zhōng），氫氣管道（dào）及（jí）附（fù）件應考慮氫的相容性要求，選用具有優良承（chéng）壓能力、密封性、施工維修便捷性的管道和連接方式。高（gāo）壓氫氣管道主（zhǔ）要（yào）有（yǒu）焊接和卡套接頭，高壓管道用卡套連接方式主要有螺紋卡套和雙卡套2種，按（àn）照（zhào）美國石油（yóu）協會SNAI/API6A標準的相關規（guī）定（dìng），一（yī）般在壓力為35~100MPa采（cǎi）用高壓螺紋卡套密封方式，低（dī）於35MPa的高壓管道采用（yòng）雙卡套密封方式。如皋加氫站設計了70MPa/35MPa雙模係統，部分管道（dào）工作和試驗壓力接近100MPa，管材選擇了（le）316L的不鏽鋼管，在管件連接方式上主要采用了（le）高壓螺紋卡套密封連接方式。（3）工藝控製係統：站控係統是加氫站大腦，負責協調指揮加氫站各設備、閥門的運轉，站控係（xì）統的好壞對加氫站安全運行、加注能力（lì）、運行效率、經濟能耗都有至為重（chóng）要影響，站控係（xì）統的設計和選擇要重點關注可靠性、安全性（急停）、實用性（設備參數提（tí）取、記錄、告警）、經濟性等指標。如皋站采用（yòng）了國家能源集團自（zì）主（zhǔ）研發的工藝控製係統，集成自主研發的多負荷場景控製策略，通過調度算法綜合壓縮電耗可降低8%以上（shàng）。（4）安全監管係統（tǒng）：為加強對加氫站人員設備安全、安全監（jiān）控、生產運營及（jí）備品備（bèi）件管理、加氫補貼政府（fǔ）監管等信息化管理，如皋站部署了一套自主開發的集合物聯網、雲計算、大數據、區塊鏈等技術的加氫站智能安全監管係統。受設計建設管（guǎn）理經驗不足、建站成本高等因素製約外，商業加氫站建（jiàn）站的報建（jiàn）審批和驗收取證難也是當前加氫站商業化過程中亟待解決的重大難題。目前，國家對加氫站的建設和（hé）審批程序以及歸口管理部門都沒有明確（què），國內隻有佛山、如皋等少數城市出台了加氫站建設運營方麵的地方性管理（lǐ）辦法，各地（dì）建設審批驗收程序和歸口管理部門不（bú）盡形同，但總的原則是按照氫氣“能（néng）源”和“危化品”雙重屬性進（jìn）行管理的。以如皋加氫站為例，在項目選址（zhǐ）、土地獲取、項目立項的基礎上，先後（hòu）完成了施工圖技（jì）術審查、消（xiāo）防設計審查、環境預評價、防雷設計審查、人防意見審查、安全（quán）預評價（jià）和安全設施審查、質量安全報監等18項前置審查，取得建（jiàn）築工程施工許可證後開工建（jiàn）設（shè）。具體如圖1所示。
加氫站項目建設工程（chéng）總造價低，但是麵臨著安全和質量標準要求高、涉及專業承包商多、工作界麵（miàn）和相互穿插多、審批監管和驗收程序錯綜複雜等諸多難題。加（jiā）氫站（zhàn）項目建設管理是一項複雜、富有挑戰性的工作。以下僅結合如皋加氫站管理經驗談一下對加氫站項目建設階段管理要點的理解（jiě）和建議。加氫站建設應（yīng）當嚴格執行國家（jiā）有關法律、法規、規章以及有關技術標（biāo）準、規範，明確勘察、設計、建設、監理、施工單位主體責（zé）任，實行工（gōng）程質量終身負責（zé）製。在國家尚（shàng）未明確（què）加氫站建（jiàn）設項目相應工程資質（zhì）等級標準前，從（cóng）事加氫站新建、改建、擴建建設項目勘察、設計、施工、監理等活動的（de），建議參照燃氣工程資質等級執行，從事壓力容器、壓力管道的設計、安裝單位及人員須具有相應資質或（huò）資格。加氫站項目管理是一（yī）項複雜的係統工程，對內需要發揮管理團隊協同作用；對外要統（tǒng）籌調度（dù）好設計、勘察、監理、施（shī）工、設備供貨（huò）等參建單（dān）位工作，還要與政府監管部門就審批和（hé）監管事項做好溝通。項目（mù）管理過程（chéng）中要牢固樹立係統管（guǎn）理的思想，項目伊始就（jiù）要搜集相關資（zī）料，借鑒類似項（xiàng）目成功經驗，做（zuò）好整個項目從設計、招標、報建、施工、采購到驗收交（jiāo）付全過程的項目管理策劃。對於項目推進過（guò）程中可能出現問題和難題要提前預判，製（zhì）定（dìng）有針對性的舉措（cuò），最大程（chéng）度上減少不可控風險對項目推進造成影響，確保項目建設各項工作按計劃推進。結合項目特點，要建立（lì）與項目管理要求匹配的管理體係，厘清職責（zé）和工作邊界，既要做到分工明（míng）確又要做好補位和協同，整合內外資源進（jìn）行（háng）最優（yōu）化配置從而達成預定項（xiàng）目管理目標。4.3項目建（jiàn）設質（zhì）量關鍵（jiàn）點把控加氫站項（xiàng）目建設階段要特別注重關鍵環節和（hé）質量（liàng）控製點把控。重點做好主設備采購、監檢、安裝，壓力容器、壓力管道報監、安裝和（hé）測（cè）試（shì），防（fáng）雷、防爆和防靜電施（shī）工與測試，消防和安防係統施（shī）工和調試、係統和聯合調試等（děng）重點工作。壓力容器和壓力管道施工過程管控是加氫（qīng）站建設的關鍵環節。①出於氫本質安全管理需要，要防止泄露、逸出、聚集及外源（yuán）汙（wū）染，杜絕生燃燒和爆炸隱（yǐn）患。②為了保障氫品質，建設過程（chéng）中（zhōng）要對（duì）水氣、油脂和（hé）顆粒物等外（wài）源汙（wū）染嚴格控製，確保加注到車輛氫氣能夠滿足車用燃料電池要求。壓力容器和壓力管（guǎn）道的施工和測試過程中（zhōng），要重點做好原（yuán）材料、施工（gōng）工藝、吹掃和壓力（lì）和氣密（mì）性試驗等工作，特別需要重視對安裝測試過（guò）程100%受控和可追溯的管理。在壓力容器和管道施工（gōng）過程中，要嚴（yán）格杜絕外（wài）源雜質汙染。如，皋加氫站的氫氣、氮氣和管道管件和特殊儀表（經過水壓監檢校驗）在安裝前，均先進行了乙醇脫脂處理並用高純氮噴幹，並在脫脂完（wán）成後立即進行了管道（dào）安（ān）裝和密封。所（suǒ）有氫氣和氮氣工藝管道安裝結束後，連同係統上高壓儲罐，閥門儀表，分段采用通入高（gāo）純氮氣（液氮（dàn）氣化製備的氮氣，純度≥99.999%，）進行脈衝吹掃處理，吹掃速度大於20m/s，吹（chuī）掃壓力初（chū）始壓力3~5MPa，壓力降0.3~0.5MPa/min，脈衝吹掃次數8~10次。儲罐和管（guǎn）道係統（tǒng），吹掃結束後（hòu），用（yòng）氮氣氮封。檢測儲罐排放口氮氣的露點值為（wéi）68~70℃（H2O≤3ppm），氧含量＜1ppm。排氣口（kǒu）進行顆（kē）粒物富集實驗檢測，確保無鐵鏽雜（zá）質。通過這些措施，有（yǒu）效杜絕了油脂，空氣。顆粒物等外源汙染（rǎn）物（wù）進（jìn）入加氫站係統，保障（zhàng）了氫氣不受汙染滿足車用燃料電（diàn）池要求。壓力容器和壓力管道（dào）施工時，還需要滿足（zú）政府監管部門監檢的要求，施工前要提前報備監檢，施工測試後（hòu）取得（dé）壓力容器和壓力管道使用許可證，為後續手續辦理創造條件。加氫站內防雷、防爆（bào）和防靜電施工是項目（mù）建設期需要（yào）重（chóng）點關注的另一環節，施工（gōng）階段的管理除了嚴格遵守《加氫站技術規範》GB50516—2010、《建築物防雷設計規範》GB50057、GB50058—2014《爆炸危險環境電（diàn）力裝置設計規範》等設計和規範要求進行外，重點是做好施工過程管理，特別要注意施（shī）工環節100%受控和可追溯管理，確保防雷、防爆和防靜電裝置和係（xì）統的可靠，施工完成後要認真組織專項驗（yàn）收，並通過（guò）電氣裝置檢（jiǎn）測、防雷檢測（cè）等方（fāng）式驗證係統的可靠性。
加氫站主要設備包（bāo）括（kuò）泄（xiè）氣柱、儲氫罐、壓縮機、冷水機、冷凍（dòng）機、換熱器、加（jiā）氫機等。涉氫操作安裝調試工作相對比較複雜，受到加氫站（zhàn）實際建設管理經驗相對不足，設備製造標準也不統一、部（bù）分核心設備依賴（lài）進口等因素影響，加氫站設備調（diào）試工（gōng）作（zuò）中遇到軟件、硬（yìng）件（jiàn）以及（jí）通信等多方麵的難（nán）題，很大（dà）程度上製約（yuē）了項目（mù）整體建設和推（tuī）進速度。為此，設備進場調試前，應從物資、技術、管理（lǐ）、人員等方麵做好充分準備。特別要是（shì）設備進場前，基礎、強電、弱電（diàn）、通信（xìn）等條件必（bì）須滿足要求。另外，設備調試工作應與壓力管道（dào）測（cè）試、電氣係（xì）統測試、消防安防係統測試等工作統籌考慮、協（xié）調一致。以如皋加氫站壓縮（suō）機設備安裝調試為例（lì），就涉及與土建工程銜接（基礎強度、尺寸（cùn）、平整度、預（yù）留螺栓孔、設備孔二次灌（guàn）漿），啟（qǐ）機條件協調（diào）（線纜（lǎn）匹配、電機啟動（dòng）方式、保護定值）、帶氫測試前保障（zhàng）條件（工（gōng）藝（yì）管道壓力氣密合格、防雷、消防、通信係統（tǒng）測試合格）等工（gōng）作。在各單項調試（shì）合格的（de）基礎上，依照《氫氣使用安全（quán）技術規程（GB4692—2008）》等標準和（hé）規範，編製《係（xì）統和聯合調試》專項方案，從組織（zhī）、人員、物（wù）資、技術和應（yīng）急管理等方麵構建調試保障機製，有條（tiáo）不紊推進（jìn）係（xì）統和聯合調試各項工作，實現係統和聯合調試（shì）目標。如皋（gāo）加氫站在前期各項準備工（gōng）作就緒的基礎上，製定切實可行的調試計劃（huá），穩紮穩打、分步推進（jìn），2019年11月21日成功完成（chéng）整站單機和係（xì）統聯合調試，具備自動加注條件。實現了全自動卸氫，儲（chǔ）罐（guàn）增壓和加氫操作全自動控製和安（ān）全聯（lián）鎖；70MPa加氫采用豐汽車參與了全流程加注調試，加注率（lǜ）達到98%以上（shàng），加注過程（chéng）完（wán）全符合國際SAE標（biāo）準（zhǔn）。以如皋加氫站為例，加氫站在項目工程竣工後（hòu），由（yóu）建設單位向住建、規劃、消（xiāo）防、質監、氣象、檔案、環保、市（shì）場監管局申請專項驗收；並組織安全和環保的（de）“三同時驗收”。因目前缺（quē）乏（fá）明確的製度規定，經與（yǔ）當地（dì）政府部門溝通，如皋加氫站“三同時驗收”由建設單（dān）位依據前期安全條件和（hé）設施審（shěn）查意見及（jí）相關規定，自行組織（zhī）驗收後報（bào）當地應急管理局（jú）備案（àn）。在取（qǔ）得以上專項驗收合格證明基礎上，由（yóu）燃氣管理部門核（hé）發《燃氣經營許可證》（有的地（dì）方要（yào）求取得《危化品經營許可證》），市（shì）場監管局核發《氣瓶（壓力容器）充裝許（xǔ）可證》。建設單位取得核發雙證後依法進行加氫站商業（yè）經營活動，具體如圖2所示。目前，國家對加氫站的建設和審批程序沒有明確規定，商業加氫站審批、建設和驗收等環節各項工（gōng）作缺少（shǎo）指導（dǎo）依據，還處於探索實踐階段，本文結合自身商業加氫（qīng）站項（xiàng）目（mù）建設管（guǎn）理經驗，從實操的角度，剖析了商業加氫站從立項、設計、報建、建設到（dào）驗收取證管理要點，希望能夠為我國商業（yè）加氫站審批建設標準建立和推廣應用提（tí）供借鑒和參考。來源：《能源科技》，國家能源集團氫能科技有限責任公司
