資料表明，未來(lái)幾年世界范圍內(nèi)，船舶用氫燃料電池的市場(chǎng)容量大約有160GW；國(guó)內(nèi)2025年氫燃料電池系統(tǒng)改造船數(shù)量和新建氫燃料電池船舶數(shù)量分別約400艘和200艘，氫燃料電池系統(tǒng)市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到200億元。

但在2030年前氫能船舶的應(yīng)用率還較低，需要經(jīng)歷從無(wú)到有逐步發(fā)展的階段。氫能船舶的發(fā)展首先就是船舶氫動(dòng)力提供的加氫站碼頭布局建設(shè)，在氫能船舶未發(fā)展到一定規(guī)模時(shí)，港口很難實(shí)現(xiàn)規(guī)�；�、產(chǎn)業(yè)化配套，并且港口配套船舶加氫站碼頭會(huì)受到氫能船舶加氫量、現(xiàn)有碼頭布局、功能需求、安全范圍等方面的制約。

本期跟我們一起，探討船舶加氫站在港口碼頭建設(shè)的難題和一種解決方案的應(yīng)對(duì)：

一、港口氫能船舶加氫站加氫量大

以1000KW級(jí)別的漁船為例每小時(shí)消耗氫約55公斤，每次出海最少按照36小時(shí)的續(xù)航計(jì)算，一次加注氫需要2000公斤（30Mpa需要75m³儲(chǔ)罐），每個(gè)港口每天不會(huì)低于100艘漁船，每天的加氫規(guī)模能達(dá)到200噸，比陸上最大加氫站2噸/天,加氫量大100倍。

二、加氫站設(shè)備功能需求及安全范圍對(duì)土地面積的需求大

加氫站的氫氣通過(guò)電解或者天然氣重整制備，用于制備氫氣站房的大小大致是9×12米，高度為2.5米。旁邊是一座同樣尺寸大小的站房，用于放置壓縮機(jī)。這兩個(gè)房間每小時(shí)的換氣量達(dá)到它們自身容積的8倍，并且安裝了吊頂，當(dāng)發(fā)生爆炸時(shí)，能夠在垂直方向上釋放爆炸能量。緩沖罐安置于壓縮機(jī)站房旁的露天環(huán)境下，緩沖罐的容量非常大，等同于每天的產(chǎn)氣量，安全方面配備了氮?dú)馍�產(chǎn)設(shè)備用于氫氣生產(chǎn)、加注時(shí)的安全防護(hù)，另外還有控制室、配電房、氫罐儲(chǔ)備區(qū)等等。根據(jù)加氫站的建設(shè)及管理嚴(yán)規(guī)范《GB50516—2010加氫站技術(shù)規(guī)劃》《GB/T34584-2017加氫站安全技術(shù)規(guī)范》和《GB/T31139-2014移動(dòng)式加氫設(shè)施安全技術(shù)規(guī)范》等規(guī)范要求，站內(nèi)距離氫設(shè)備之間的布置距離在3-15米，氫與非氫設(shè)備之間3-15米。站外距離與建筑或者其他設(shè)備設(shè)施需要保持12-50米范圍。加注量每天200噸的規(guī)模，站內(nèi)布置最小應(yīng)該在100*100米左右，加上安全距離50米考慮，整個(gè)加氫站半徑面積最小也需要150米，面積約106畝多土地。

三、港口場(chǎng)地應(yīng)用緊張?zhí)詈Ｐ略齑a頭不具有經(jīng)濟(jì)性

現(xiàn)在港口自動(dòng)化程度高，吞吐量逐年增加，港口貨場(chǎng)土地緊張，并且貨場(chǎng)租賃費(fèi)逐年在增加。因碼頭現(xiàn)有設(shè)施已完善，在現(xiàn)有碼頭上進(jìn)行改裝加氫設(shè)施成本會(huì)很高，并且影響現(xiàn)有港口碼頭的運(yùn)營(yíng)。

圖1 現(xiàn)有港口碼頭布局很緊張

受填海政策、氫能船舶規(guī)模和經(jīng)濟(jì)性的影響，氫能船舶發(fā)展的初期，在碼頭附近進(jìn)行填海新建氫能船舶碼頭不具有經(jīng)濟(jì)性，而且周期也長(zhǎng)。

綜上所述，在氫能船舶發(fā)展未達(dá)到一定規(guī)模、不具有經(jīng)濟(jì)性，并且還要發(fā)展氫能船舶，滿足小規(guī)模的氫能船舶加氫，下面我們一起了探討一下使用新型的陸海綜合制氫加氫站平臺(tái)來(lái)給氫能船舶加氫，破解上述這些難題。

四、陸海綜合制氫加氫站平臺(tái)解決方案

圖2 陸海綜合制氫加氫站平臺(tái)船舶加氫部分

圖3 陸海綜合制氫加氫站平臺(tái)車輛加氫部分

陸海綜合制氫加氫站平臺(tái)采用自升式多功能平臺(tái)為主體，上層為制氫工廠，布置電力接收變壓站、氫氣制備電解水槽廠房、壓縮機(jī)、緩沖罐、造水機(jī)、堿液儲(chǔ)存罐、氫氣儲(chǔ)存罐、氧氣儲(chǔ)存罐、控制室、消防設(shè)施和直升機(jī)停機(jī)坪等。下層為氫氣加氫設(shè)施，靠近陸上的為車輛加氫區(qū)，臨海的是給船舶加氫。加氫區(qū)配備控制室、氮?dú)獗Ｗo(hù)設(shè)施、加氫機(jī)、船用伸縮加氫機(jī)、生活平臺(tái)及安全消防設(shè)施等。

可見(jiàn)，利用陸海綜合制氫加氫站平臺(tái)這一種方案，能夠同時(shí)解決港口氫能船舶加氫站加氫量大、占用港口土地面積、影響港口正常作業(yè)的三大應(yīng)用難題。后續(xù)隨制氫加氫技術(shù)的發(fā)展以及用氫用戶的需求，相信更多優(yōu)化的解決方案將逐一呈現(xiàn)在我們面前。