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圖：上海舜華新能源系統有限公司副總工程師 鄒昌
 

        5月21日，由電池聯盟、中國電子節能技術協會電池專委會和中國化學與物理電源行業協會氫能及燃料電池分會(籌)聯合舉辦的“2019新型制氫技術與加氫站建設高峰論壇”在蘇州隆重召開，上海舜華新能源系統有限公司副總工程師鄒昌作了題目為“合建站模式探討和優勢”的演講。以下為鄒昌演講全文：
 
        我分享的題目是合建站模式探討和優勢。
 
        介紹一下我們公司，我們是2004年成立，成立時是項目公司，萬部長帶來了氫能，公司成立就是為安亭加氫站建設成立，當時是航天能源、同濟大學還有上海安然（音）。使命主要是推動氫能技術的應用，愿景是成為國內領先的氫能源整體解決方案供應商。目前累計員工90多名，已經耕耘了10年。上海舜華有一個公眾號和氫能網，這主要是宣傳國外的氫能產業和設備的先進技術。
 
       下面的公司主要是新疆舜華，這是作為上海援疆的項目。上海舜卓主要是分布式能源解決方案，主要是天然氣這塊，上海驛藍是上海的投融平臺，主要是在上海規劃建設10個加氫站。云浮舜為，作為華南的運營平臺，武漢眾華在武漢主要是建站服務商，還有曉聯氫能。
 
       加氫站像GB50516，就是關于加氫站的技術標準，在50516里面它講的是可以和加油站合建，和加氣站合建，后面還有34584是可以和充電站合建。在往后的趨勢化，那么就是說像液氫站，液氫站主要的是液氫儲存的方式，這個應該說它是可以合在加氫、加油站的范圍。
這個是當時安亭加油站一個整個的布置，安亭加氫站2006年建站，2007年運營，通過這個我們可以看到，這一位置的話，是壓縮機、這里是儲氫罐，這邊是車的停車位，然后這是加氫站的站閥。當時是GB50516還未出臺，所以這是按照國外的標準，安全防火距離從壓縮機到儲罐只有2.5米，這里的話，我們也運營了整個是12年。這里是它的一個平面的布局圖。剛才也是介紹了，現在也是有加氫站，這個是GB50516，這個主要是對加氫站還有加氫、加油合建站，還有加氫、加氣的合建站，對于加油站，因為它已經是很成熟了，風險體系也是非常地成熟了，加氫站的安全分析，國內外也有很多的研究，合建站的安全評價的話研究相對比較少，那么對于合建站，我們首先要考慮加氫設施和加油設施單獨的風險，然后就是要考慮加油發生事故對加氫設施的影響以及氫事故對加油站的影響，混合這個風險就會有一定的難度。
 
        圖示是上海新能源的熱力圖，從這個圖就可以看到這個主要是充電車整個的運行和活動的范圍，像充電樁，還有很多的加油站基本上都是在城市中心，和車輛都是離得比較近的。那么現在的話，像加氫站都是離城中心比較遠，這樣在加氫過程中距離就比較遠，而且也是浪費，所以說核電站主要就是可以利用現有的加油站，那么加油站應該說像全國的話應該說除了人口多以外，還有整個合在一起大概是有十萬座加油站，加油站應該說也有它的一些典型的設計，有的加油站就是空閑的地方大了一些的話，可以和加氫站合建。從現在發展情況來看的話，像加油站已經標準更改了，由原來的60立方現在的話已經改到90立方了，這樣的話，它三級站也就是增加了30立方的容量，而GB50516的現在的話，它規定的值還是按照加油站原來的標準，也就是說是按照60立方作為三級站，這樣按照標準規定，三級站和三級站去合的話就升為二級站，實際上按照氫氣的能量密度核算，一立方米相當于是250公斤的氫氣，30立方相當于7500公斤的氫氣。而三級站的話，是一千公斤以下的，這樣來看的話，實際上隨著時間的推移，技術成熟，車輛越來越多地認為GB50516這樣的一個劃分顯然就是跟不上形勢的，而且那是十年前的標準，所以建議在這一塊的后面也要把劃分的程度一塊兒討論。
 
        這是加氫加油站的比較，也是對于站外的比較，那么加油站的話，應該說像對于重要公共建筑，這個是加氫站是儲罐對外50米，對油罐是35—50米，對一類廠房是15—20米，這邊的話儲罐要求是18米。通過這個來做對比的話，現有加油站合加氫站，可能它就要面對它對周邊的距離以及現有距離，可能就合不進去了。實際上也就是說對于新建的加氫加油合建站，可以以這樣的標準來去實施。對現有加氫站如果要合進去，就存在這樣的情況。所以說通過下面的情況也能夠看到合建的距離，這個距離的話有的相對是比較大的。
 
        對于現有的加氫站的合建站，對于新建站，那么按照標準化，現在也要采用下面的措施是可以避免這樣一個合建的風險，第一個是加氫加油工藝設施不宜交叉布置，可以共用站房，第二個是加氫機和加油機可以布置在一個區域，罩棚可以共同造型，籃球整個加氫機上方的罩棚要分開，也就是說便于氫氣逃逸。加氫島與加油島之間設立明溝和封水井，防止汽油發生泄露，汽油流淌到加氫島的這一塊。
 
       安全急停這塊，可以以最高的全縣，從控制角度可以應采用為硬件連鎖和軟件連鎖了共同控制。第五個為了防止加油車排氣管引出明火，對加油與加氫區與氫氣管道區域要實行實體圍墻的隔離。加氫工藝區與加氫島管道明溝在停車加注位置取消通氣孔，加氫機和加氫后向加氫機的排氣這塊，像原來一型號的話進行就近排放，這樣的話，要引到整體的排放去排放。
前面就是加氫和加油的條件，這是加氫和加氣的合建。標準上規定，與加氣合建，是按照等級劃分。現在來看是有一個趨勢，也就是加氫和加氣合建，實際上就是加氣從整個的發展情況來看，一般就是有加氫以后，那么加氣就逐步減少，因為加氣的車輛它排的天然氣也是碳的，所以應該說將來加氣站可能會合建，但是逐步的加氣會被加氫取代。這是加氣的合建站，這樣就可以去布置它的加氫設施。加氫站安全技術規范，34584的話，這就談到了加氫加入氣、加氫、加油，還有加氫充電合建站，以及多站合建，比如說加氫、加氣、加油合建。但是加氫在廣州，就是加氫和加氣合建，加氣的量減少，同時以加氣站改造加氫站。
 
        這個就是金山加氫和充電合建站。那么這邊就是整個是加氫，這邊整個是充電部分，這是站房。這個位置主要就是有三個加注區，這個是加注的，這個是儲氫罐的放置位置，這個是90Mpa，這個是45Mpa，它有20Mpa，這邊是管式拖車，這邊是壓縮機。金山這個站主要是管道進氣，它的特點就是要為整個上海加氫站去供氣，這個是可以為管束車充裝，然后向上海其他的加氫站供給。同時的話也對車輛進行充裝。
 
       金山加氫站，這邊合建的話下張圖主要是分析一下合建站他們關心安全的問題。所以說現在就是下面的圖是進行這樣一個分析的圖。主要先假設加氫站所有的設備比如說加氫機、壓縮機、儲罐，他們產生不同程度的泄露，泄露還有一個條件，氫氣泄露以后，爆炸范圍空氣中是4—75%，在這個范圍內泄露如果沒有火源是不會爆炸的。我們現在所談的危險就是說，只有泄露了以后同時又有火源的條件下，它才會產生爆炸，所以說在對這個站，就是從安全的角度來考慮，我們現在就考慮對這個站首先進行了一百種的比如說有1毫米的泄露，我泄露量是按照多少Mpa，然后我有10毫米的泄露，然后我的壓力是90Mpa的，所以說按照100種的情況下疊加以后，從下面就可以看到死亡率的一個區域的劃分。從國際上來看的話，國際能源署的話個人的風險標準也就是站內的公共分區，它是1的負10次方，還有每年1的負5次方。歐洲的標準是在3.5×10的負5次方，像美國的標準是2×10的負5次方。我們國家的標準規定，低密度的人員場所是10的負5次方，對于新建的。居民類的，是3×10的負6次方，對于特殊的高密度場所是3×10的負7次方。金山加氫站合建是10的負3次方和6次方，這個安全是滿足條件的。這是模擬的結果，這個就可以看到，這是壓縮機的部分，這是管式拖車的位置，這是加氫區域，這個是壓縮儲氫的位置。那么從這個地方可以看到，這個位置它由于在管束拖車后面是有一個防爆的圍墻，所以阻隔了壓縮機這邊泄露情況的風險，所以這樣的話就不致使兩邊的危險度的疊加。這邊也可以看到，就是危險源的話會整個輻射到圍墻的位置，所以要設置實體圍墻好處也是在這里，包括在充電站的另一側也是實體圍墻進行隔離。
 
        這是另外一個站計算的情況，這個就是加氫站和壓縮機中間沒有實體圍墻，而是一個透空的圍欄，這樣他們在這個區域會有整體的疊加。
 
        液氫站的合建，像液氫的話，日本法規要求是液氫區域距居民區的圍墻只有8米，像我們的標準就非常高，日本很多是在居民區里面。實際上剛才介紹的是氫氣的特點，它很快擴散，是汽油的12倍，所以它一旦涉獵只要沒有遮擋馬上逃逸，這時候沒有火源的時候會這樣，對于液氫的話，像液氫儲罐在夾層中如果泄露了以后，如果有1毫米的孔在2.5Mpa的條件下，它又遇到了火源，這時候它就可以達到1.7米火焰的情況。針對這樣一些特性，包括液氫還有一個性質，就是如果液氫泄露了，它在空地上泄露的話，也就是一點幾MPa的，泄露按照管徑的話，也就是1分鐘像60升的泄露，泄露如果沒有火源的話，液氫它是形成了一個氫云，而氫氣的話就直接逃逸了，如果形成氫云的話，那這個時候再遇到火源的話它就會爆炸，爆炸以后繼續泄露，會沿著火焰回流，所以這是液氫危險的特點，它跟氫氣的特點是不一樣的，所以在安全這塊的話，主要是 針對氣體和液體不同的性質而去采取不同的方案，在萌芽中去抑制住，使它是安全的。
 
       液氫儲氫區這塊采取的措施主要是避免這樣的一些危險。液氫和加油的合建站，國外的話像林德已經做得很小，也就是儲液氫罐和壓縮區域是合在一起的，像這是液氫泵，液氫泵就是在整個的加速過程中通過空氣氣化，然后電加熱氣化，然后直接達到了98Mpa，加熱的話對于70Mpa可以混合冷源距離就小了。這是和加油站合建，就有這樣的可能。現在面臨的問題就是一個等級劃分，比如說三級站和三級加油站的合建，這里面涉及到合建的等級，這里面就有三種，一種是合建以后，升為一級后工藝設施和距站外設施都按一級，另外是合建以后，站外為一級，站內是原來的級別。還有一個是合建為一級了，內部和站外的防火距離按原來的級別。按照危險品花布來說，對于危險源的鑒別，主要還是以最后的發展結果，是以結果來判定的，也就是說合建站合了以后，它的危險結果是沒有變的，所以說這個建議還是按照原來的來。
 
       問題主要就是加氫站的數量少，距離城區遠，還有液氫對于合建上路的標準還沒有，建議加油站和批加油站的時候，加油站和加氫站合建的話，這樣節省土地，再一個就是在已建成的加油站內去合建加氫站，對于國標50516一個是十年前的標準，建議這塊也是按照個人的一個危險劃分而采取一些措施的話，可以縮短這樣的距離。第三個是轉化國軍標，因為以后判斷的話，就是日加注量一千公斤以上的加氫站，用液氫是核算的。日加注量1000公斤以氣態的話，一個管束數300公斤，運完卸車還剩5Mpa—7Mpa，帶走100公斤，這樣車多以后加氫的車多，而且管槽拖車也在排隊。
 
        謝謝大家！