要使普通消费者能够方便快捷地享受到加氢站供的氢服务,加氢站的网络的建设必不可少。加氢站数量必须占到各种燃料供给站的15%~20%,据此估计,到2020年仅欧盟就需建设15000~100000座加氢站。然而目前全世界也才建起二百多座加氢站。为了能够使加氢站迅速推广开来,投入商业运行,急需找到一种最优越的加氢站构建,它既能有效利用现有资源,又能从长远上满足加氢站的各种拓展功能;既在技术上有实现的可能,又要在成本上尽量低廉。图16-16即是满足这种要求的加氢站模型[7]。
图16-16 加氢站优化模型
即加氢站与加油站共建,甲醇作为主要的重整原料。选择甲醇理由有下:
1)甲醇可以很容易地由化石燃料制得,且目前是氢重整最便宜的原料之一。
2)甲醇可以由木头、植物等生物燃料制得,可以充分利用可再生能源。
3)甲醇运输十分方便,重整成氢也相当容易。
4)甲醇可以直接作为某些汽车的燃料。(www.daowen.com)
在燃料电池汽车较少的初期,该加氢站一方面可对外提供加油、加甲醇的服务。另一方面甲醇经重整变成氢气后加压储藏在高压罐内,站内的燃料电池利用制得的氢产生电能,在用电高峰期可将它并入电网,缓解电力紧张局面;当电力资源过剩的时候,反过来可以利用电解产生氢气储藏在高压罐内。当燃料电池汽车普及后,该加氢站可逐步废除加油部分,变成“全职”加氢站。
加氢站的网络建设,作为迈向氢能社会的第一步已经越来越受到各国的重视,许多地区已经行动起来,拟好了建设计划。
加氢站网络的建设,涉及到选址、加氢站可覆盖度、加氢站建设优先级等问题。目前很多科学家已经做了前期探索。一般根据一个城市的公路车流量、地形地貌、燃料电池汽车行驶里程、司机行为习惯等因素,利用FRLM模型,可对这类问题进行深入分析[8]。
美国和世界许多地方已经开始着手计划建设加氢站网络。目前所建加氢站中,37%在美国,15%在德国,13%在日本。加利福尼亚州的加氢站建设走在世界的前列。目前共有32座在运行,并在近期内再新建16座。早在2004年4月,加利福尼亚州就提出建设氢能高速公路,即到2010年,投入1亿美元,在高速公路上每隔20mile建设一座加氢站,计划建设200座。虽然目前加州进度不及计划,但作为第一步,2010年预计新增50~100座加氢站。已建成的加氢站主要集中在洛杉矶、圣弗朗西斯科、萨克拉门托等地区,因为这里人口密集、污染严重,少量的加氢站可以服务大量的顾客,同时为减少这些地区的污染做示范作用。第二步,就是在连接这些城市的城际公路上建设加氢站,以方便燃料电池汽车的城际旅行。
纽约也提出了H2-NET计划,即到2020年,在纽约和布法罗市之间,新建20座加氢站,同时扩建70座压缩天然气供应站,使其能够供氢。伊利诺伊州也计划建设2条氢高速公路,并在美国北部广大平原地区建设氢燃料网。加拿大计划到2012年建设12座、间距200km的加氢站。
美国可再生能源实验室曾预计到2020年,利用燃料电池汽车进行洲际旅行已不是不可能的事,这需要投入8.37亿美元,建设284座加氢站。其中14座建在佛罗里达州。同时,美国橡树岭国家实验室和美国可再生能源实验室建议,在网络建设初期,应优先考虑城市中心作为加氢站的建设地。这样最少数量的加氢站可以覆盖最多的人群。同时把洛杉矶和纽约作为加氢站网示范建设区。
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