有關(guān)氫能應(yīng)用的軌跡，最早可以追溯到汽油、天然氣之前。如今，氫能作為能源轉(zhuǎn)型的中堅力量，在難以脫碳的領(lǐng)域中扮演著重要的角色，例如電力、制造業(yè)、交通領(lǐng)域是主要的碳排放來源，氫能源則可從使用端和儲能端減少碳排放。

氫能產(chǎn)業(yè)未來將與可再生能源及其他低碳技術(shù)融合，在交通、電力、工業(yè)等領(lǐng)域多元化發(fā)展。根據(jù)我國目前能源現(xiàn)狀，發(fā)展氫能是實現(xiàn)雙碳目標的重要抓手之一。

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氫能運輸現(xiàn)狀

氫能產(chǎn)業(yè)大規(guī)模發(fā)展與氫能儲運技術(shù)的突破有著直接性的關(guān)聯(lián)。由于當前氫能源的特殊性以及行業(yè)技術(shù)的制約，且疊加“氫”元素密度大、運輸損失高等特質(zhì)，使得氫能運輸形成氫能產(chǎn)業(yè)鏈中單獨的一環(huán)。

氫氣從制氫到應(yīng)用端需要經(jīng)歷運輸環(huán)節(jié)，氫氣運輸?shù)姆绞礁鶕?jù)其儲存的方式而有所不同主要分為：氣態(tài)運輸、液態(tài)運輸、固體運輸和有機液體運輸。國際上氫氣輸運方式主要包括長管拖車氣態(tài)輸運、液氫罐車輸運和管道輸運等。

▲圖：氫氣輸運方式及優(yōu)缺點分析

目前，市場比較成熟的應(yīng)用方式是氣態(tài)運輸，即通過卡車、長管拖車或管道將氣體運輸?shù)浇K端。在這個過程中，長管拖車一般會給到200-500倍的大氣壓強，管道則會給到10-40倍，成本分別為2.02元/kg和0.3元/kg。綜合來看，管道運輸會更加安全，也能適應(yīng)更長距離的運輸。

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氫氣儲運過程中有哪些安全風險？

在氫能產(chǎn)業(yè)鏈中，氫氣的儲運是連接供應(yīng)端與需求端的關(guān)鍵，從特性來看，氫氣較于其他燃料安全性相對更高，不容易形成可爆炸的氣霧。所以，氫氣儲運過程中建立有效的防控手段，注意各環(huán)節(jié)安全問題，就能有效提升氫氣運輸過程的安全可靠性。

氫氣運輸過程安全保障——拖車運輸

目前長管拖車儲運氫氣應(yīng)用最為廣泛，在運輸過程中也會存在一定的風險，可通過裝置設(shè)置安全氣瓶/壓力表/導靜電裝置/滅火裝置質(zhì)量安全、溫度計設(shè)置安全、爆破片設(shè)置安全等有效措施降低風險，以保障氫氣充裝、運輸過程中的安全性。

氫氣運輸過程安全保障——液氫槽車運輸

液氫槽車輸運存儲容量高，適用于中等距離運輸，但對儲氫容器的絕熱要求很高；并且在運輸過程會發(fā)生液氫蒸發(fā)以及超低溫液氫泄漏對人體及環(huán)境造成傷害。針對此類情況，可在裝置上安裝卸壓閥，調(diào)節(jié)裝置內(nèi)部壓力；還可以借助于智能化檢監(jiān)測技術(shù)，搭建遠程車載監(jiān)測設(shè)備，對新型輸運裝備故障模式、人員違章操作等安全隱患預警，從而實現(xiàn)氫能運輸智能預警與風險溯源排查。

氫氣運輸過程安全保障——管道輸氫

▲圖：管道摻氫輸運風險因素及挑戰(zhàn)

管道輸氫在大規(guī)模、長距離條件下具有不可替代的經(jīng)濟性，是解決氫能規(guī)?；统杀具\輸難題的優(yōu)先選項和現(xiàn)實選擇。而通過氫能管道的設(shè)計、建造、運行、維護，管道里面涉及到密封、管道風險評估、定期檢驗等，可以實現(xiàn)穩(wěn)定可靠的氫能或者摻氫天然氣的管道輸送。

03

氫氣運輸安全風險如何避免？

基于氫氣運輸?shù)莫毺匦?，在氫氣運輸?shù)膯栴}上一定要格外小心避免造成重大事故的發(fā)生。同時相關(guān)的工作人員需配備便攜式氫氣氣體檢測儀來及時檢測氫氣是否泄漏。

首先，針對管道輸氫類的方式應(yīng)建立安全檢測與監(jiān)測預警機制：管道施工過程中需加強對摻氫管道焊縫、無損檢測的管理，適當加大埋深，開展穿越公路、鐵路、街道時套管加設(shè)排氣管等風險控制技術(shù)與裝備研究。在運營環(huán)節(jié)需加強對管道泄漏的實時在線檢測，建立摻氫天然氣泄漏早期預警與應(yīng)急保障體系。

其次，建立事故應(yīng)急與風險控制：氫能輸運事故處置應(yīng)急不僅需要專業(yè)的維搶修隊、管道及罐車搶修設(shè)備，同時需要社會依托資源的協(xié)助， 在此領(lǐng)域急需建立氫能輸運協(xié)同應(yīng)急與智慧決策大數(shù)據(jù)平臺及相應(yīng)的關(guān)鍵技術(shù)支撐。

 ▲圖：氫能輸運協(xié)同應(yīng)急與智慧決策關(guān)鍵技術(shù)

在整個氫能產(chǎn)業(yè)鏈中，安全、高效輸送是產(chǎn)業(yè)鏈的重要組成部分?，F(xiàn)階段，基于天然氣等氣體的運輸經(jīng)驗、國外氫能運行標準以及我國氫能產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展完善，再加之對于氫氣事故發(fā)生、發(fā)展模式和機理以及防控技術(shù)開展系統(tǒng)的量化研究，將促使我國氫能安全標準化工作的科學性、系統(tǒng)性和廣泛適用性，更加高效的推動氫能產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展。