政府間氣候變化專門委員會（IPCC）敦促各國政府和企業(yè)實(shí)施相關(guān)措施，實(shí)現(xiàn)全球低碳經(jīng)濟(jì)。科學(xué)家在第六次評估報告中明確指出，人類的活動加速了全球變暖，其影響將是毀滅性的，也是不可逆轉(zhuǎn)的?？稍偕茉词墙档蜏厥覛怏w（GHG）排放的關(guān)鍵因素之一。然而，并非所有地區(qū)都能獲得足夠的清潔能源，如太陽能、風(fēng)能和水。此外，一些行業(yè)依賴高能量密度的能源供應(yīng)方式，并在使用點(diǎn)大量儲存這些能源。
 
我們需要多樣化的能源載體和存儲技術(shù)，用于彌補(bǔ)可再生能源和應(yīng)用之間存在的差距。氫能正是最有希望的解決方案之一。

氫氣的儲存和輸送 - 儲氫罐、管道和工廠基礎(chǔ)設(shè)施

生產(chǎn)和提純氫氣之后，需要安全地輸送和儲存。氫以氣態(tài)或液態(tài)形式進(jìn)行物理儲存。氫氣的沸點(diǎn)為-252.9℃。由于氫氣沸點(diǎn)很低，液態(tài)氫需要在超低溫環(huán)境下安全儲存，或以有機(jī)液體儲氫（如有機(jī)液體儲氫-LOHC）的方式進(jìn)行儲存。另一方面，常溫氣態(tài)氫需要進(jìn)行高壓儲存和運(yùn)輸，以達(dá)到與低溫氫相同的能量密度。
 
下面我們依次討論大規(guī)模儲氫和輸送系統(tǒng)以及較小的工廠基礎(chǔ)設(shè)施。

大規(guī)模儲氫系統(tǒng)

氫的主要優(yōu)勢之一在于其以氣體形式實(shí)現(xiàn)無損耗的長期儲存。此外，可以使用很多現(xiàn)有的天然氣基礎(chǔ)設(shè)施。然而，與天然氣或石油等其他能源載體相比，氫氣在大氣壓力下的體積能量密度很低。如果應(yīng)用場地固定，可以采用低壓大型儲氫罐，而在交通應(yīng)用中，則必須考慮儲氫罐的大小和重量。

例如，地下儲氫，即在靠近較大的氫氣生產(chǎn)基地和電解槽的鹽穹頂中建造深度可達(dá)1000米的大型洞穴。目前天然氣就采用類似的系統(tǒng)，可以作為大規(guī)模儲氫的參考。
 
另外，還可以利用金屬氫化物儲存氫氣。氫分子與金屬化合物結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)化學(xué)鍵合，可以確保氫氣在低壓系統(tǒng)中和大氣壓力下的穩(wěn)定性和無害性。
 

氫的輸送和分配

氣態(tài)氫可以通過高壓儲氫罐或管道輸送到用氫用戶。高壓罐的運(yùn)輸面臨著與高壓容器儲存類似的挑戰(zhàn)，可以通過公路、鐵路或海上運(yùn)輸完成。這樣就能確保解決方案的靈活性，無需建設(shè)新的基礎(chǔ)設(shè)施，就可以輸送到任何目的地。
 
大規(guī)模氫氣的運(yùn)輸，可以通過管道完成。與架空電線的電力傳輸相比，天然氣管道的運(yùn)輸成本更低，運(yùn)輸量更大。在德國，只需對現(xiàn)有天然氣管道基礎(chǔ)設(shè)施稍作調(diào)整，即可用于運(yùn)輸氫氣。
 
甲烷管道在理論上可以運(yùn)輸?shù)攘繗錃饽茉?。但這取決于管件和管道等部件的完整性。氫脆有可能加速裂縫的形成，從而大大縮短管道的使用壽命。其他因素（如動態(tài)應(yīng)力和現(xiàn)有裂縫）也需要納入考慮范圍。
 
也可以將氫氣與天然氣混合，以降低相關(guān)風(fēng)險以及管道的改造需求。然而，如果氫氣的比例超過40%，則可能需要更換壓縮機(jī)和渦輪機(jī)等組件，以應(yīng)對更大的氫氣體積流量。

工廠基礎(chǔ)設(shè)施和加氫系統(tǒng)

現(xiàn)場儲存和輸送氫氣都是可行的方式，但需要定義安全概念，并在調(diào)試前完成測試。面臨的挑戰(zhàn)主要與高壓罐以及加氫站本身有關(guān)。此外，公司必須確保組件的完整性，并為員工提供氫安全培訓(xùn)。
 

漢堡的加氫站

氫氣運(yùn)輸和儲存面臨的挑戰(zhàn)和機(jī)遇

在氫氣的儲運(yùn)方面，企業(yè)面臨的最常見挑戰(zhàn)包括成本、安全和可用的專業(yè)人員。但這些問題可以與合作伙伴共同應(yīng)對，以獲得比競爭對手更多的優(yōu)勢，同時降低相關(guān)風(fēng)險。如今隨著清潔能源和電力驅(qū)動的市場需求不斷增長，投資和建設(shè)關(guān)于氫能項目的基礎(chǔ)設(shè)施以及合作伙伴關(guān)系有助公司獲利。

提供適合項目的解決方案

如果國家目前配備了天然氣基礎(chǔ)設(shè)施，也可通過管道輸送氫氣。但如果工業(yè)應(yīng)用以甲醇和氨作為原料，則無法通過管道完成輸送。直接在低碳?xì)涞纳a(chǎn)點(diǎn)生產(chǎn)衍生品，這樣就能實(shí)現(xiàn)更高能量密度的輸送。采用較小的儲氫罐和容器通過卡車和船舶將氫氣輸送至基礎(chǔ)設(shè)施處。
 
在這些應(yīng)用場景中，氣態(tài)氫是最有希望的解決方案，而業(yè)界對于液氫的優(yōu)缺點(diǎn)始終存有爭議。企業(yè)需要把握氫能市場的現(xiàn)狀，了解最佳的現(xiàn)有儲氫方案，但這并非易事。因為氫能技術(shù)需要專業(yè)技能，以確保安全用氫。
 
TÜV南德可以提供專屬支持，為您的氫能戰(zhàn)略配置合適的儲運(yùn)設(shè)備，確保用氫安全。我們擁有500多名氫能專家，可以在全球范圍內(nèi)提供測試、檢查和認(rèn)證組件和項目等服務(wù)。此外，我們還提供安全用氫的培訓(xùn)，確保員工將新戰(zhàn)略付諸實(shí)踐。
 
我們與氫能研究子公司LBST一起，提供關(guān)于現(xiàn)有技術(shù)和全新機(jī)會的最新和最全面的見解。此外，我們的咨詢子公司evety還提供最先進(jìn)的專業(yè)知識，為項目的整個生命周期保駕護(hù)航。

建立生態(tài)系統(tǒng)—以結(jié)合氫能生產(chǎn)與目標(biāo)應(yīng)用

未來氫能應(yīng)用的主要挑戰(zhàn)之一是建立生態(tài)系統(tǒng)，其可以將低碳?xì)涞纳a(chǎn)商與用戶和客戶聯(lián)系起來。此外，在氫能應(yīng)用的過渡期間，我們還需要全新的技術(shù)設(shè)備，以及配套的全新設(shè)備鑒定程序和標(biāo)準(zhǔn)。
 
TÜV南德與子公司evety和LBST攜手，為氫氣生產(chǎn)、儲存和運(yùn)輸?shù)暮献骰锇橐约百I家牽線搭橋。

我們是國際氫能委員會的成員，知悉最新的法規(guī)、規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)（RCS），并能測試和認(rèn)證氫能設(shè)備。

TÜV南德提供的服務(wù)涵蓋氫氣價值鏈所有環(huán)節(jié)

與值得信賴的合作伙伴共同開啟氫能的儲運(yùn)項目

TÜV南德?lián)碛袛?shù)十年的氫能經(jīng)驗以及龐大的客戶網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)范圍覆蓋可再生能源、管道和基礎(chǔ)設(shè)施、工藝工業(yè)和移動領(lǐng)域。我們?yōu)槟臍淠茼椖刻峁┲С?，根?jù)您的需求提供定制服務(wù)，確保安全高效地完成復(fù)雜項目。

我們提供以下管道方面的服務(wù)

• 維度/強(qiáng)度計算
• 現(xiàn)有和新建管道的適用性評估（“H2ready證書”）
• H2的材料阻力證明
• 涉及安全性的施工監(jiān)督、測試和驗收試驗
• 根據(jù)BImSchG法案和其他方面的規(guī)定進(jìn)行審批管理
• 支持編制資格預(yù)審文件
• 負(fù)荷變化分析
• 斷裂力學(xué)壽命驗證
• 培訓(xùn)項目開發(fā)人員

我們提供以下氫儲運(yùn)方面的服務(wù)

• 危險貨物運(yùn)輸授權(quán)（歐洲）
• 特殊制造工藝（“Kaltrecken”）
• 壓力設(shè)備和組件的合規(guī)性
• 評價材料的兼容性
• 表面設(shè)施的風(fēng)險評估
• 根據(jù)采礦法進(jìn)行測試
• 與項目管理部門一起測試需要檢查的系統(tǒng)（壓力、防爆（Ex）、水）
• 水的化學(xué)分析

我們提供以下加氫站基礎(chǔ)設(shè)施方面的服務(wù)

• 安全概念的評估
• 據(jù)規(guī)定進(jìn)行工廠評估和許可程序 （歐洲）
• 基礎(chǔ)設(shè)施和移動車輛之間的加注界面測試
• 調(diào)試前測試
• 測試爆炸保護(hù)和爆炸安全
• 許可證管理（歐洲）
• 創(chuàng)新的測試方法（聲排放測試）
• 培訓(xùn)操作員安全用氫

“TÜV南德相信氫能將成為清潔未來的一部分。我們致力于確保氫能項目的安全性和可靠性，并為客戶提供涵蓋整個價值鏈的全新技術(shù)支持。”- Thore Lapp表示，他是TÜV南德綠色能源與可持續(xù)發(fā)展業(yè)務(wù)部經(jīng)理

掌控一切

TÜV南德為您提供的支持涵蓋氫能項目生命周期的每一個步驟和整個價值鏈。我們擁有數(shù)十年的經(jīng)驗以及由超過500名氫能專家組成的網(wǎng)絡(luò)，致力于構(gòu)建安全和綠色的未來。

今天就與我們的團(tuán)隊取得聯(lián)系，開啟您的氫能之旅。