英国氢气-天然气混合项目进展如何?

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试用审批流程

为支持首次豁免申请,进行了18个月的实验室、案头和实地工作,重点领域是:器具;材料;气体检测;气体特性;操作程序。

在以上每个领域都建立了一个全面的证据基础,并制定了定量风险评估(QRA),以便将所有证据汇总到一个比较分析中。QRA侧重于了解试验风险概况并得出结论:含20 vol%氢气的混合天然气与天然气一样安全。

工艺设计

用于交付每次试验的操作设备将是一台由ITM电力公司提供的0.5  MWe电解槽和一台由蒂森公司提供的氢气并网装置(H2GEU)。电解槽将使用可再生电力,以确保产生的氢气是低碳的。在每次试验中,一条中压天然气供应管线将被改道至一个安全的混合装置。混合装置中氢气将由电解槽产生,并与H2GEU内的天然气混合(见图3)。

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图3:Hydeploy工艺设计

混合气体将返回至中压供应管线,然后通过现有的调节站输送至独立的低压供应家庭。控制方案将使混合水平在工艺限制范围内最大化,同时保持在GS(M)R规定的沃泊指数限制范围内。沃泊指数是以MJ/m3计量的气体能量输送能力的度量。

在整个设计过程中进行了严格的安全评估,包括保护层分析(LOPA)和HAZOP。电解槽和H2GEU设计为自动运行,只有在停机后重启运行时才需要手动干预。

根据ALARP原则,每次试验都将确定电解槽和H2GEU的位置,以将风险降至最低。每次试验交付后,电解槽和H2GEU运至下一个试验地点进行安装和运行。

混合途径

HyDeploy的目的是为氢混合部署提供一个平台。在计划成功交付后,氢气供应商应能够申请豁免。这将启动氢混合市场,使氢混合成为一种低碳气体载体,与生物甲烷相当。

氢混合有许多部署途径,大批量供应和P2G项目是两个方向。

大量供应氢气混合气,如Hynet项目,使混合天然气得到广泛应用。Hynet旨在向英国西北部超过200万消费者提供氢混合燃料,同时实现西北工业集群的脱碳。生产方法将是通过自动热重整(ATR)和CCUS基础设施对天然气进行调节,以脱碳并隔离二氧化碳。

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图4:Hynet项目

另一种混合部署途径是利用低碳电力(如果可行且经济),并通过电解产生氢气。这条途径不太可能在近几年内提供大量供应,但可以证明对早期生产,特别是对于分布式需求和高纯度需求(如燃料电池)有帮助。

Hydeploy目前正在进行实际部署,为英国及其他国家的氢能应用提供了一个示范平台。

编译:Kiki

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