水素エネルギーの利用

水素エネルギーは、二酸化炭素を排出しないエネルギー源として、世界中で注目を集めている。しかし現在、水素エネルギーの産業化には多くの重要な課題があり、特に大規模かつ低コストの製造技術と長距離輸送技術は、水素エネルギーの実用化におけるボトルネックとなっている。
 
高圧気体貯蔵・水素供給方式と比較して、低温液体貯蔵・供給方式は、水素貯蔵率が高い(水素運搬密度が高い)、輸送コストが低い、蒸発純度が高い、貯蔵・輸送圧力が低い、安全性が高いといった利点があり、総合コストを効果的に抑制でき、輸送過程における複雑な危険要因も発生しません。さらに、液体水素は製造、貯蔵、輸送の面で優れているため、水素エネルギーの大規模かつ商業的な供給に適しています。同時に、水素エネルギーの最終利用産業が急速に発展するにつれて、液体水素の需要も増加していくでしょう。
 
液体水素は水素を貯蔵する最も効果的な方法であるが、液体水素を得るプロセスには高い技術的ハードルがあり、大規模に液体水素を生産する際には、そのエネルギー消費量と効率を考慮する必要がある。
 
現在、世界の液体水素生産能力は485t/dに達しています。液体水素の製造、すなわち水素液化技術には多くの形態があり、膨張プロセスと熱交換プロセスの観点から大まかに分類または組み合わせることができます。現在、一般的な水素液化プロセスは、ジュール・トムソン効果(JT効果)を利用して膨張を絞る単純なリンデ・ハンプソン法と、冷却とタービン膨張機を組み合わせた断熱膨張プロセスに分けられます。実際の生産プロセスでは、液体水素の生産量に応じて、断熱膨張法は、ヘリウムを媒体として膨張と冷却のための低温を生成し、高圧の気体水素を液体状態に冷却する逆ブレイトン法と、断熱膨張によって水素を冷却するクロード法に分けられます。
 
液化水素製造のコスト分析では、主に民生用液化水素技術ルートの規模と経済性を考慮しています。液化水素の製造コストのうち、水素源コストが最大の割合(58%)を占め、次いで液化システムの総合エネルギー消費コスト(20%)が続き、液化水素製造コスト全体の78%を占めています。これら2つのコストのうち、最も大きな影響を与えるのは、水素源の種類と液化プラントの立地場所の電力価格です。水素源の種類は電力価格にも関係しています。風力発電所や太陽光発電所が集中する北部3地域や海上など、風力発電や太陽光発電の景観が美しい新エネルギー生産地域に、発電所に隣接して電解水素製造プラントと液化プラントを併設して建設すれば、低コストの電力を使って電解水水素の製造と液化を行うことができ、液化水素の製造コストを3.50ドル/kgまで削減できます。同時に、大規模風力発電の系統連系が電力系統のピーク容量に与える影響を軽減することもできます。
 
HL極低温機器
1992年に設立されたHL Cryogenic Equipmentは、HL Cryogenic Equipment Company Cryogenic Equipment Co.,Ltd.傘下のブランドです。HL Cryogenic Equipmentは、お客様の多様なニーズに応えるため、高真空断熱極低温配管システムおよび関連サポート機器の設計・製造に取り組んでいます。真空断熱パイプとフレキシブルホースは、高真空・多層・多層構造の特殊断熱材で製造され、一連の非常に厳格な技術処理と高真空処理を経て、液体酸素、液体窒素、液体アルゴン、液体水素、液体ヘリウム、液化エチレンガス(LEG)、液化天然ガス(LNG)の移送に使用されます。


投稿日時:2022年11月24日