Wasserstoffenergie erregt als kohlenstofffreie Energiequelle weltweite Aufmerksamkeit. Die Industrialisierung der Wasserstoffenergie ist derzeit mit zahlreichen Problemen konfrontiert, insbesondere mit der kostengünstigen Massenproduktion und den Transporttechnologien über große Entfernungen, die die Anwendung von Wasserstoffenergie behindern.
Im Vergleich zur gasförmigen Speicherung und Versorgung mit Wasserstoff bei hohem Druck bietet die flüssige Speicherung und Versorgung bei niedrigen Temperaturen die Vorteile eines hohen Wasserstoffspeicheranteils (hohe Wasserstoffdichte), niedriger Transportkosten, hoher Verdampfungsreinheit, niedrigem Speicher- und Transportdruck sowie hoher Sicherheit. Dadurch können die Gesamtkosten effektiv kontrolliert werden und es entstehen keine komplexen Sicherheitsrisiken im Transportprozess. Darüber hinaus eignen sich die Vorteile von flüssigem Wasserstoff bei Herstellung, Speicherung und Transport besser für die großtechnische und kommerzielle Versorgung mit Wasserstoffenergie. Gleichzeitig wird mit der rasanten Entwicklung der Terminalanwendungsindustrie für Wasserstoffenergie auch die Nachfrage nach flüssigem Wasserstoff zurückgehen.
Flüssiger Wasserstoff ist die effektivste Art, Wasserstoff zu speichern. Allerdings ist der Prozess der Gewinnung von flüssigem Wasserstoff technisch anspruchsvoll und bei der Produktion von flüssigem Wasserstoff im großen Maßstab müssen Energieverbrauch und Effizienz berücksichtigt werden.
Derzeit beträgt die globale Produktionskapazität für flüssigen Wasserstoff 485 t/d. Die Herstellung von flüssigem Wasserstoff, die Wasserstoffverflüssigungstechnologie, ist in vielen Formen möglich und kann hinsichtlich Expansionsprozesse und Wärmeaustauschprozesse grob klassifiziert oder kombiniert werden. Derzeit können gängige Wasserstoffverflüssigungsprozesse in das einfache Linde-Hampson-Verfahren, das den Joule-Thompson-Effekt (JT-Effekt) zur Drosselung der Expansion nutzt, und das adiabatische Expansionsverfahren, das Kühlung mit einem Turbinenexpander kombiniert, unterteilt werden. Im tatsächlichen Produktionsprozess kann die adiabatische Expansionsmethode je nach der Produktion von flüssigem Wasserstoff in die umgekehrte Brayton-Methode unterteilt werden, bei der Helium als Medium zur Erzeugung niedriger Temperaturen für die Expansion und Kühlung verwendet wird und dann gasförmiger Wasserstoff unter hohem Druck flüssig abgekühlt wird, und in die Claude-Methode, bei der Wasserstoff durch adiabatische Expansion abgekühlt wird.
Die Kostenanalyse der Flüssigwasserstoffproduktion berücksichtigt vor allem den Umfang und die Wirtschaftlichkeit der zivilen Flüssigwasserstofftechnologie. Bei den Produktionskosten von Flüssigwasserstoff machen die Kosten der Wasserstoffquelle den größten Anteil (58 %) aus, gefolgt von den Gesamtenergiekosten des Verflüssigungssystems (20 %), die insgesamt 78 % der Gesamtkosten für Flüssigwasserstoff ausmachen. Von diesen beiden Kostenfaktoren sind die Art der Wasserstoffquelle und der Strompreis am Standort der Verflüssigungsanlage am stärksten beeinflusst. Die Art der Wasserstoffquelle beeinflusst ebenfalls den Strompreis. Werden eine Anlage zur elektrolytischen Wasserstoffproduktion und eine Verflüssigungsanlage kombiniert in der Nähe des Kraftwerks in landschaftlich reizvollen Gebieten zur neuen Energieerzeugung errichtet, beispielsweise in den drei nördlichen Regionen, in denen sich große Windkraftanlagen und Photovoltaikkraftwerke konzentrieren, oder auf See, kann kostengünstiger Strom für die Elektrolyse von Wasserwasserstoff und die Verflüssigung genutzt werden, und die Produktionskosten für Flüssigwasserstoff können auf 3,50 USD/kg gesenkt werden. Gleichzeitig kann so der Einfluss der Netzanbindung großer Windkraftanlagen auf die Spitzenkapazität des Stromsystems reduziert werden.
HL Kryotechnik
HL Cryogenic Equipment wurde 1992 gegründet und ist eine Marke der HL Cryogenic Equipment Company Cryogenic Equipment Co., Ltd. HL Cryogenic Equipment hat sich der Entwicklung und Herstellung von hochvakuumisolierten kryogenen Rohrleitungssystemen und zugehöriger Unterstützungsausrüstung verschrieben, um den unterschiedlichen Anforderungen der Kunden gerecht zu werden. Die vakuumisolierten Rohre und flexiblen Schläuche werden aus hochvakuum- und mehrschichtigen Spezialisoliermaterialien hergestellt und durchlaufen eine Reihe strenger technischer Verfahren und Hochvakuumbehandlungen. Sie werden für den Transport von flüssigem Sauerstoff, flüssigem Stickstoff, flüssigem Argon, flüssigem Wasserstoff, flüssigem Helium, verflüssigtem Ethylengas (LEG) und verflüssigtem Erdgas (LNG) verwendet.
Veröffentlichungszeit: 24. November 2022