《快易捷液氢加氢站技术规范》-编制说明

《“快易捷”液氢加氢站技术规范》介绍编制说明一、制定标准的背景、目的和意义当前，国际能源安全面临复杂形势，地区危机、单边限制措施等因素对国际能源供需平衡及能源资源产供链造成严重冲击，引发能源市场剧烈波动，能源价格大幅上涨。世界银行在2022年4月发布的报告中指出，能源价格涨幅已达1973年石油危机以来最高，预计2022年涨幅将超过50%,能源价格飙升可能持续到2024年底,国际原油价格从乌克兰危机爆发前90多美元/桶一度飙升至130多美元/桶；作为欧洲天然气基准价格的荷兰所有权转让中心天然气价格保持在每兆瓦时120欧元左右;国际煤炭价格升至300美元/吨，创历史新高，全球能源价格高企，导致全球电价一路上涨，很多国家民众的消费支出也随之猛增。全球能源危机对中国也造成了较大影响，长期以来，全球复杂的国际关系、动荡的地缘政治、不平等的地区溢价、不稳定的运输线路等因素，都对中国进口原油的成本和进口渠道造成了不小的影响，进口油源的保供也常常面临着不确定性。虽然中俄经贸往来没有欧洲和俄罗斯那么密切，但中国的能源对外依存度较高，尤其是原油和天然气，对外依存度分别超过70%和40%,因此俄乌冲突对原油价格及天然气价格造成的冲击会深刻影响中国能源成本。我国发展氢能正当时，能够带动经济、符合碳中和规划、保障能源安全氢能产业链较长，有助于带动经济的发展，氢能有较长的产业链，因此能较好的发展氢能，在产业端是比能够较大幅度的提升GDP并且拉动就业，氢能源的产业链有2个长处，其一是产业链之长涉及多个领域，能够带来许多增长同样也是水到渠成。第二是产业链并不十分受到地域的限制，上中下游的产业链不仅可以放在沿海城市，也可以放在内陆城市，而产业下游氢能源实际应用所涉及到的交通，工业，电力等行业同样可以使来自不同省份，不同地理环境的城市受益，完全不受地理位置的影响.发展氢能产业符合碳中和规划,煤炭,石油等传统能源对环境的污染较为严重。例如，煤炭开采会破坏地下水资源以及造成土地资源及生态环境的破坏，煤炭燃烧产生的二氧化硫、二氧化氮等会对空气产生巨大污染，而这并不符合中国长期发展目标，2020年9月，中国明确提出2030年“碳国务院印发《关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》发布，这充分体现了中国对于在未来实现碳中和的决心。未来氢气的广泛使用能够在很大程度上帮助中国实现这个目标,与其他传统,燃料相比，氢气作为可再生的二次能源，有许多绿色环保的制造方式，而其反应零排放的优点与传统燃料相比更是巨大优势。目前，交通运输是碳排放的重要来源,以氢气作为动力来源的燃料电池汽车可以推动交通运输领域实现“零碳排”,而加氢站的建设和普及是氢燃料电池汽车推广使用的重要基础，按照供氢方式的不同，加氢站可以划分为外供氢加氢站和制氢加氢一体站，压缩机均是其核心组成装置，以外供氢加氢站为例，压缩机占整个加氢站建设成本的约30%。隔膜压缩机是加氢站采用的主要压缩机类型，约70%的加氢站采用隔膜压缩机，将其应用于气体加注及余氢回收环节，当前氢燃料电池汽车产业发展迅猛，根据中国汽车工业协会数据，2018-2023年中国燃料电池汽车累计产量和销量分别达到11,031辆和10,439辆;与此同时,我国加氢站建设也迎来爆发式增长，中国加氢站建设步入提速期，未来，随着氢燃料电池汽车渗透率和保有量不断提升，我国加氢站建设将迈入快速增长期，根据中国汽车工程学会《节能及新能源汽车技术路线图2.0》,中国加氢站保有量预计在2025年达到1,000座，并在2030-2035年期间实现超过5,000座的目标，在加氢站建设中，设备购置费用约占总投资额的60%-80%,其中氢气压缩机成本约占设备总投资的30%，高工产研氢电研究所(GGII)测算，2023-2025年中国加氢站设备市场需求规模将达到100亿元，年均复合增长率超过56%,呈现快速发展的态势。目前国内加氢站以高压气态氢气站为主，建站需要综合考虑：当地指标数量、选址、土地规划、方案设计、安全评估、设备安装、验收等一系列繁琐、复杂的程序且耗资巨大、周期长（投资回报难且周期延长）等问题。具体问题如下：1、审批难加氢站为近年来新兴产业，标准化体制及相关配套政策不完善，大部分地区未进入示范城市，主管部门对氢能的理解和认识不深，投资意愿不强等均制约着加氢站的推广与建因标准化体系不完善，导致各级政府部门、企业、验收方对各项审批、要求严格把关，问题层出不穷。加氢站的土地投资约占总投资的40%，设备占40%，剩余为土建及其他费用。土地的占地面积将直接影响资本投入及回报周期。按500公斤加氢量算，设备占地面积至少达到周期长。3、投资大，回报周期长按一座500公斤加氢站算，其投资大约需要3000万左天数计算总加氢量可达7500公斤，按售价55元/kg算，年周期长。4、运输成本高液氢密度为70.85kg/m³,气态氢在压,0℃)下,密度为0.0899克/升，密度相差788倍。一辆槽车大约可以装载350kg氢气，液氢罐车则可以装载2800kg。5、运营管理要求高加氢站的运营管理需要具有一定的资质和管理经验，并且需要经过专业培训上岗。液氢加注系统则解决了上述问题，该系统以子站的形式运营，其优点：●占地面积小，布置比较灵活，可以设置在城市的任何地方，还可与加油站、加气站、气体综合站等组合；●结构设计灵活多样，可作为气体母站；●固定的模块化建设与推广，为液氢行业的发展提供源●结构简单，使用、维护方便；●试运营后，可以作为无人值守的自助加氢服务，氢站的运营实行多元化管理，液氢站安全情况由站控中心进行远程控制与监管；●投资小，见效快，每台/套约≤400万；●液氢由液氢罐车运送，密度高、运输成本低。●能耗低：高压氢气压缩比功率为0.15KW/kg,液氢站为0.07KW/kg，能耗低一半。该标准的制定，目的在于推动液氢加注系统向绿色、低碳、可持续发展转型。以低碳目标为导向，引导加氢站在各阶段优化用能结构和管理，满足企业对高质量加氢站的需求，提高加氢站服务效率和产品供应质量。其深远意义在于，不仅有助于提升整个加氢站行业的智能化水平，有效促进加氢站的生产管理效率提高，降低生产成本，而且对于实现可持续发展、推动加氢站低碳转型和产业升级具有重要作用。通过标准化引领，液氢加注系统下的加氢站将为社会带来更多高效率、高价值的产品和服务，满足未来企业发展的需求。二、工作简况标准的主要起草单位为XX公司、XX公司、XX公司，由XXX担任工作组组长主导完成了标准的编制工作。1、项目立项阶段目前国内加氢站以高压气态氢气站为主，建站需要综合考虑：当地指标数量、选址、土地规划、方案设计、安全评估、设备安装、验收等一系列繁琐、复杂的程序且耗资巨大、周期长（投资回报难且周期延长）等问题。为了统一液氢加注系统建设技术标准，参考相关的国家标准、行业标准与团体标准来编制此标准，明确加氢站技术规范，保障加氢行业或领域在构建低碳用能系统时的参照标准，促进技术的普及和应用。2、理论研究阶段标准起草组成立伊始就涉及液氢加注系统的企业进行了深入的调查研究，同时广泛搜集相关标准和国外技术资料，进行了大量的研究分析、资料查证工作，确定了标准的制定原则，结合现有液氢加注系统建设的实际应用经验，为标准的起草奠定了基础。标准起草组进一步研究了液氢加注技术，明确了各项规定，为标准的具体起草指明方向。3、标准起草阶段在理论研究基础上，起草组在标准编制过程中充分借鉴已有的理论研究和实践成果，基于我们基本国情，经过数次修改，形成了《液氢加注系统标准介绍》标准草案稿。4、标准征求意见阶段形成标准草案稿之后，起草组召开了多次专家研讨会，从标准框架、标准起草等角度广泛征求多方意见，从理论完善和实践应用方面提升标准的适用性和实用性。经过理论研究和方法验证，明确和规范低碳冷链仓储供能系统建设的要5、专家审核阶段拟定于2024年08月召集专家审核标准，汇总专家审核意见之后，修改标准并发布。三、标准编制原则和确定标准主要内容的依据（一）标准编制原则本标准依据相关行业标准，标准编制遵循“前瞻性、实用性、统一性、规范性”的原则，注重标准的可操作性，严格按照GB/T1.1最新版本的要求进行编写。（二）确定标准主要内容的依据在广泛了解行业目前液氢加注系统建设现状的前提下，借鉴吸收国内外有关标准经验，最终形成了《液氢加注系统标准介绍》征求意见稿初稿。四、与现行有关法律法规、强制性标准和其他有关标准在广泛调研、查阅和研究国际标准、国家标准、行业标准的基础之上，形成本标准征求意见稿。本标准的制定引用的标准如下：GB/T1.1标准化工作导则第1部分:标准的结构和编写SAEJ2601轻型气态氢表面车辆用燃料添加协议标准GB50156汽车加油、加气、加氢技术标准GB50177氢气站设计规范GB/T加氢站技术规范GB/TGB/T加氢机GB/T空气分离设备表面清洁度GB/T六角带在内的单根V带抗静电带的导电性:要求和试验方法GB50058爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范GB50217电力工程电缆设计规范GB50140建筑灭火器配置设计规范GB/T30719液氢车辆燃料加注系统接口GB50264工业设备及管道绝热工程设计规范GB/T8175设备及管道绝热设计导则五、重大意见分歧的处理经过和依据本标准未出现过重大分歧。六、标准实施的社会效益及经济技术分析（一）形成统一的指导体系：本标准的制定与实施，致力于规范液氢加注系统建设的过程中的行为，确保各参与企业能够达成统一共识，共同遵守有关规定。这一举措不仅有助于形成一套具有行业特色、统一的技术指导规范，而且对于提升整个行业的安全管理水平具有重要意义。（二）推动新能源汽车发展：随着氢能源汽车市场的迅速增长，未来大概率会出现相关零部件短缺的情况，该项目的建设将扩大生产规模，为氢燃料电池的生产，提供充足的专业零部件，为未来氢燃料电池汽车的推广及生产保驾护航，（三）引领行业的健康发展：本标准经过广泛协商