為了可再生能源的多樣化,氫氣在世界范圍內(nèi)受到新的和越來越多的關(guān)注。例如,在歐洲,氫被認為是實現(xiàn)歐洲綠色協(xié)議和清潔能源轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵優(yōu)先事項。它可以用作原料、燃料或能源載體和儲存,在工業(yè)、運輸、舊建筑和電力領(lǐng)域有許多可能的應(yīng)用。
歐洲成員國已經(jīng)在試驗如何重新利用現(xiàn)有的天然氣配送網(wǎng)絡(luò),將氫氣帶給消費者。但氫氣是一種高度易燃的氣體,因此他們還需要配備正確的工具來檢測氫氣泄漏并及時發(fā)現(xiàn)氫氣火焰,其中一種工具就是紅外熱像儀。
與其他可再生能源不同,氫氣有可能被大量儲存以備后用
1、可大量長時間儲存的綠色能源
盡管氫被視為清潔能源載體,但它并不總是以清潔的方式生產(chǎn)。有幾種方法可以產(chǎn)生氫氣。灰氫是由化石燃料(甲烷)通過蒸汽重整的過程產(chǎn)生的,其中會導(dǎo)致二氧化碳(CO?) 的排放。 藍色氫氣也依賴于這一原理,盡管在此過程中排放的CO?中有80%至90%被捕獲并儲存在地下。顧名思義,綠色氫氣是最環(huán)保的制氫方式,這是通過電解完成的,也就意味著使用可再生電力將水分解成氫氣和氧氣。
從環(huán)境和氣候的角度來看,氫的優(yōu)勢在于:當(dāng)在太陽能和風(fēng)能資源豐富的時候生產(chǎn)時,可再生的“綠色氫”可以支持世界的電力需求,提供長期和大規(guī)模的儲存。氫氣的儲存潛力對電網(wǎng)特別有利,因為它不僅可以大量儲存可再生能源,而且可以長期保存。
2、氫氣被使用的可能性得到驗證
盡管氫氣具有綠色能源的所有潛力,但問題仍然存在,一旦生產(chǎn)氫氣,如何有效地輸送到消費者或大量使用?到目前為止,建立專用氫氣管道或輸送基礎(chǔ)設(shè)施相關(guān)的大量費用一直使市場望而卻步。
近年來越來越受到關(guān)注的另一種選擇是將現(xiàn)有的天然氣配送網(wǎng)絡(luò)改造為氫氣的通道。顯然,氫氣和天然氣具有不同的特性:例如在可燃性、密度和易擴散性方面。盡管兩種氣體的特性不同,但使用天然氣的運輸管道來運輸氫氣,經(jīng)濟上是可行的。
通過在英國和荷蘭等地的示范項目已經(jīng)證明:只需進行一些調(diào)整,氫氣就可以注入現(xiàn)有的天然氣管道,并輸送到廣泛的終點應(yīng)用中。
3、氫氣輸送管道的轉(zhuǎn)換過程
在轉(zhuǎn)換為氫氣網(wǎng)絡(luò)期間,如何安全地將現(xiàn)有的天然氣輸送管道改造成氫氣輸送管道并投入使用呢?從實際的角度來看,需要對輸送管道進行氣體清理,需要排出天然氣,引入氫氣。研究表明,氫氣可以用來取代現(xiàn)有天然氣管道中的天然氣,在天然氣被取代后,天然氣輸送管道可以立即重新投入使用,作為氫氣輸送管道。
清理管道時常用的一種技術(shù)是燃燒,這是在使用氫氣的工業(yè)環(huán)境中經(jīng)常采用的安全措施,該過程包括以可控的方式燃燒掉多余的氫氣。氫氣燃燒通常在維護、泄漏檢測或其他情況(存在無法以可控方式安全儲存或處置的過量氫氣)下進行。
雖然氫氣無毒,但使用氫氣會有特定危險,燃燒氫氣會帶來一定的風(fēng)險。就像許多其他氣體一樣,氫氣是高度易燃的,在氧氣存在的情況下可以迅速點燃。因此,工作人員應(yīng)穿戴能夠承受高溫的防護服,并注意溫度條件以免燒燙傷。工作人員還應(yīng)使用本質(zhì)安全的工具,以避免火花放電事故。
4、紅外熱像儀:監(jiān)測氫氣火焰的最佳選擇
為了安全地使用氫氣,需要對技術(shù)人員進行培訓(xùn)并使用適當(dāng)?shù)墓ぞ摺T诨鹁嫒紵顒又惺褂脷錃鈺r,肉眼難以觀察氫氣火焰。并且氫氣也非常輕,在露天環(huán)境中進行燃燒時,技術(shù)人員要警惕由于風(fēng)吹動氫氣而導(dǎo)致的意外火焰燒燙傷事故。