水素エネルギーの利用

水素エネルギーは、ゼロカーボンエネルギー源として世界中で注目を集めています。現在、水素エネルギーの産業化は多くの重要な課題に直面しており、特に大規模・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プロセスにおけるボトルネックとなっています。
 
高圧ガス貯蔵・水素供給方式と比較すると、低温液体貯蔵・供給方式は、水素貯蔵率が高い(水素担持密度が高い)、輸送コストが低い、気化純度が高い、貯蔵・輸送圧力が低い、安全性が高いなどの利点があり、総合的なコストを効果的に抑制できるほか、輸送プロセスにおける複雑な不安全要因を伴わない。さらに、液体水素は製造、貯蔵、輸送の各段階で優れた利点を有しており、水素エネルギーの大規模・商業的供給により適している。同時に、水素エネルギー末端応用産業の急速な発展に伴い、液体水素の需要も後押しされるだろう。
 
液体水素は水素を貯蔵する最も効果的な方法ですが、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場合にはエネルギー消費と効率を考慮する必要があります。
 
現在、世界の液体水素の生産能力は485t/日に達しています。液体水素の製造方法、すなわち水素液化技術には多くの形式があり、膨張プロセスと熱交換プロセスによって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、タービン膨張機による冷却を組み合わせた断熱膨張法に分けられます。実際の生産プロセスでは、液体水素の出力に応じて、断熱膨張法は、ヘリウムを媒体として低温を発生させて膨張と冷却を行い、高圧のガス状水素を冷却して液体状態に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。
 
液体水素製造のコスト分析では、主に民生用液体水素技術ルートの規模と経済性を考慮しています。液体水素の生産コストのうち、水素源コストが最も大きく(58%)、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、液体水素の総コストの78%を占めています。この2つのコストのうち、支配的な影響を与えるのは水素源の種類と液化プラントの所在地の電力価格です。水素源の種類も電力価格に関係しています。大型風力発電所や太陽光発電所が集中している北方三省や海上などの風光明媚な新エネルギー生産地域で、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すれば、低コストの電力で水を電気分解して水素を製造・液化することができ、液体水素の生産コストを3.50ドル/kgまで削減できます。同時に、大規模風力発電系統連系による電力系統のピーク容量への影響を軽減することができます。
 
HL極低温装置
HL Cryogenic Equipmentは1992年に設立され、HL Cryogenic Equipment Company Cryogenic Equipment Co.,Ltd.傘下のブランドです。HL Cryogenic Equipmentは、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・製造に注力し、お客様の多様なニーズにお応えしています。真空断熱パイプとフレキシブルホースは、高真空・多層マルチスクリーンの特殊断熱材を使用し、厳格な技術処理と高真空処理を経て製造されており、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)の輸送に使用されています。


投稿日時: 2022年11月24日

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