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天然氣摻氫將爆發?不得不提10年前荷蘭埃姆蘭島的一次著名試驗!

2020-06-02 10:34
香橙會
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香橙會按:

天然氣摻氫項目在歐洲等地不斷涌現。這也許緣于10年前在荷蘭埃姆蘭島的一次成功的天然氣摻氫試驗。該試驗過程、成果已經公開。下面是“荷蘭埃姆蘭島的一項關于氫注入天然氣體的試驗項目”中文版,由香橙會研究院翻譯。

引言

從2002年到2006年,歐盟委員會共同資助了第六個框架項目Naturalhy,通過識別和消除阻礙氫作為能源載體發展的潛在障礙,以現有的天然氣系統作為變革的催化劑,為氫經濟的準備做出貢獻。

Naturalhy項目指出,在天然氣中加入氫氣可以顯著減少溫室氣體的總排放量,是一種“綠化”天然氣的有效手段,因此這種混合物可以直接用于現有的供熱和發電設備。在管道耐久性方面,Naturalhy結果表明,適當的措施可以減輕氫氣對天然氣網管道材料的影響。為保證天然氣/氫混合物的安全可靠供應而進行的修改,將主要用于鋼制的運輸管道,但重要的是,尚未確定“明顯的終結者問題”。

家用電器、個人健康和家庭安全受到威脅和數以百萬計的電器,這就是為什么常規家用電器最多可容納20%的氫氣。

“可持續的埃姆蘭”項目的啟動是為了演示在低熱量的格羅寧根天然氣(G25)中注入高達20%的氫,以促進能源轉換。此外,該項目還積累了電解、混合過程以及氫氣混合物對荷蘭管道和傳統燃氣器具性能的影響的經驗。它使公眾有可能了解氫的混合物。

項目的目的和參與各方

在這個試驗項目中,向天然氣中注入氫氣的目的是獲得有關電解、混合過程以及氣體網和氣體器具的行為的知識。對不同類型的電源、接頭、調速器、煤氣表、鍋爐和烹飪設備進行了測試。終端用戶的經驗和意見是試點項目的一個重要部分,因為成功的能源過渡需要有廣泛的社會基礎。

該項目展示了向天然氣網注入20%氫氣的前景。項目發起人GasTerra和Stedin都有自己的興趣來支持這個項目。該項目由Joulz和Kiwa Gas Technology作為分包商執行。表1概述了所有參與的公司及其主要角色。

表1:參與各方及其在項目中的主要角色

埃姆蘭地方議會是負責批準該項目的當局。埃姆蘭的瓦登海島有一個美麗的鄉村(瓦登海是世界遺產),埃姆蘭委員會希望為她的社區和每年超過50萬的游客保持這一狀態。與此一致,委員會鼓勵可持續能源的應用,并希望為其他政府樹立榜樣。

GasTerra是一家經營天然氣的國際貿易公司。該公司經營并在歐洲能源市場上做出了重要貢獻,在荷蘭為天然氣的供應做出了貢獻。GasTerra認為,重要的是利潤因素要與社會平衡和生態利益。這一立場是GasTerra戰略和活動的基礎。天然氣的經濟價值及其作為一種能源對社會的重要性使得GasTerra在利用國內天然氣儲備方面發揮著重要作用。GasTerra促進安全高效利用天然氣,積極發展清潔經濟應用程序。GasTerra認識到向可持續發展能源供應過渡和在這個領域啟動項目的巨大重要性。

Stedin負責荷蘭地區Randstad和Friesland的天然氣基礎設施。這個配氣服務營辦商使輸氣網絡能滿足現今及將來的用氣需求并且預見天然氣需求的變化。因此Stedin不斷投資于燃氣輸管道的現代化、更換、擴建和維護領域。此外它啟動可持續能源項目。氫的注入可能未來燃氣輸配網提供機遇。同時Stedin也是Ameland地區的天然氣網絡服務運營商。

Joulz是荷蘭能源基礎設施市場的承包商。作為這方面的項目負責人。項目由Joulz進行項目管理,協調各項活動和項目的實施。Joulz安裝了氫氣供應設施,混合機和阿默蘭島的燃氣管道和燃氣器具。除此之外,Joulz還冒著很大的風險執行了存儲和評估,維護和檢查計劃,和一個全職故障服務。

Kiwa Gas Technology是一家為提供氣體技術服務的公司,如液化石油氣、氫氣和沼氣。Kiwa Gas Technology完成了氫氣供應的設計,混合機和氣體網格的測試。此外,他們選擇和測試氣體用具。此外,他們還對管道系統和天然氣用具進行了初始和最后的測試。

埃姆蘭注氫的工程方法

圖1:埃姆蘭的“Noorderlicht”氫氣供應、攪拌器和公寓綜合體

位置

該項目位于埃姆蘭島有幾個原因。首先,Stedin是Ameland的天然氣分銷服務運營商。第二,如果項目進行,Ameland市議會擁有該公寓群。第三、因為是公寓,共有14戶人家,均有獨立的煤氣表、炊具和燃氣鍋爐。第四,公寓位于城鎮的外圍,能夠控制燃氣網絡的隔離,并為氫供應和混合提供空間。最后,公寓“Noorderlicht”的居民非常歡迎該項目。圖1給出了項目位置的圖片。 

安全

埃姆蘭會議允許在這個特定的地點在天然氣中注入氫氣。該許可證確保燃氣調壓站、低壓裝置、爆炸安全、分區、通風、防雷和防火等標準得到遵守。構建了一個防止事故的安全體系。此外,攪拌機的安裝、煤氣柵和家用煤氣的安裝都經過廣泛的維修和檢查。這些公寓配備了安全傳感器,用于檢測煤氣泄漏和一氧化碳。此外,對雇員、居民和當地消防隊進行了有關氫氣特性和控制的培訓。 不間斷供氣完全的安全措施確保了不間斷的氣體供應。一旦出現電力故障或氫氣供應故障,氫氣注入就會停止,而天然氣注入則會繼續進行。在緊急情況下,可以通過閥門切斷氫氣供應、混合器和測試柵極。

 混合過程和氫氣供應

在天然氣供應中,將氫從5%混合到20%,以5%的步長增加氫的含量。加注開始于2007年12月。

在為電解槽安裝完之后,氫供應在2008年12月從氫瓶轉換到現場電解生產。氫氣發電所需的電力來自附近的“知識與創新中心”新大樓的太陽能電池板。因此,所使用的氫來自一個完全可持續的來源。該項目于2011年4月完成。

混合器(混合裝置)通過兩個質量流量控制器(低容量和大容量)注入氫氣,控制氣體消耗和氫氣百分比設定值。通過優化控制范圍,將質量流量控制器連接在并聯電路中,以滿足動態氣體需求。安裝了氣體分析儀來監測氣體質量,并在必要時進行干預。

圖2:從瓶子中混合氫氣

圖3:電解氫混合

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聲明: 本文由入駐維科號的作者撰寫,觀點僅代表作者本人,不代表OFweek立場。如有侵權或其他問題,請聯系舉報。

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