目前,我國(guó)加氫站建設(shè)基本有兩個(gè)方向,一個(gè)是“大而全”的綜合能源站,另一方向是“小而精”的撬裝式加氫站。
其中,油氫合建站建設(shè)方基本為“三桶油”,且以綜合能源站來看,投資投入較大,普通玩家難以入局。因此,具有結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)約、安裝簡(jiǎn)單、成本低、方便轉(zhuǎn)運(yùn)、占地面積小等優(yōu)勢(shì)的撬裝式加氫站,成為各企比武的新擂臺(tái)。
說到撬裝式加氫站,其“心臟”裝備氫氣壓縮機(jī)就不得不提。據(jù)勢(shì)銀能鏈調(diào)研發(fā)現(xiàn),目前國(guó)內(nèi)已推出的撬裝式加氫站,絕大多數(shù)應(yīng)用液驅(qū)式壓縮機(jī),僅有小部分撬裝站應(yīng)用隔膜氫氣壓縮機(jī)。
這與我們?nèi)粘K私獾降墓潭ㄕ緣嚎s機(jī)配置有所不同,因此從實(shí)際應(yīng)用來看,液驅(qū)壓縮機(jī)似乎更受撬裝式加氫站的青睞。
業(yè)內(nèi)某加氫站設(shè)備集成商相關(guān)負(fù)責(zé)人向勢(shì)銀能鏈透露:“從撬裝式加氫站配置出發(fā),雖然隔膜壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)特性使其具有壓比大、密封性好、壓縮過程無泄漏與污染、排氣壓力高等特點(diǎn),在高純氫氣壓縮領(lǐng)域占據(jù)應(yīng)用優(yōu)勢(shì),但目前撬裝式加氫站主要應(yīng)用于臨時(shí)性保障加氫場(chǎng)景或內(nèi)部試驗(yàn)用場(chǎng)景等,對(duì)于建設(shè)速度有一定的要求,因此在配置壓縮機(jī)時(shí)會(huì)優(yōu)先選擇體積小、結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單的液驅(qū)式壓縮機(jī),從而提升整撬組裝的靈活性。”
那么,液驅(qū)壓縮機(jī)真的適合撬裝式加氫站嗎?或者說隔膜式氫氣壓縮機(jī)真的不適合撬裝式加氫站嗎?
首先從撬裝式加氫站組成來看,由于省去了站內(nèi)儲(chǔ)氫環(huán)節(jié),直接由20MPa長(zhǎng)管拖車作為氣源經(jīng)加壓后再加注,因此撬裝式加氫站應(yīng)用工況屬于“加注一次,加壓一次”,頻繁啟停成了氫氣壓縮環(huán)節(jié)的“家常便飯”。
對(duì)于此,液驅(qū)壓縮機(jī)由于其電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)和缸體運(yùn)轉(zhuǎn)相對(duì)隔離,啟停機(jī)不影響壓縮機(jī)壽命,可滿足頻繁啟停與帶壓?jiǎn)?dòng),壓縮頻率低對(duì)基礎(chǔ)要求相對(duì)較低,被認(rèn)為是撬裝式加氫站用壓縮機(jī)的優(yōu)先選擇。
反觀隔膜氫氣壓縮機(jī),頻繁啟停可能會(huì)導(dǎo)致其膜片壽命縮短,且更換一次膜片所需成本仍較高,從而在僅臨時(shí)保障性應(yīng)用的撬裝式加氫站中,隔膜氫氣壓縮機(jī)應(yīng)用的優(yōu)先級(jí)便被排后。
業(yè)內(nèi)人士表示:“除開降低膜片的更換成本外,如何提高膜片的實(shí)際使用壽命也是隔膜氫氣壓縮機(jī)要想在撬裝站中大批量應(yīng)用的前提。但這并不僅僅是膜片本身的難點(diǎn),還是隔膜氫氣壓縮機(jī)整體工藝設(shè)計(jì)與控制系統(tǒng)的難點(diǎn)。”
其次從購(gòu)置成本來看,以45MPa氫氣壓縮機(jī)為例,隔膜氫氣壓縮機(jī)成本稍高于液驅(qū)壓縮機(jī),但總體區(qū)別不大。然而據(jù)業(yè)內(nèi)人士透露,由于液驅(qū)壓縮機(jī)的工作原理與結(jié)構(gòu)不同,目前仍有部分廠家生產(chǎn)的液驅(qū)壓縮機(jī)需要在后端配置一個(gè)油氣分離純化裝置,該部分配置成本與能耗也不可忽略。
不過,國(guó)內(nèi)已有多家液驅(qū)壓縮機(jī)制造廠商對(duì)原有結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化,例如優(yōu)捷特在2023勢(shì)銀加氫站產(chǎn)業(yè)大會(huì)中提到,其自主研發(fā)的液驅(qū)壓縮機(jī)通過油霧隔離的技術(shù)可實(shí)現(xiàn)物理隔絕油分子進(jìn)入氫氣;同時(shí)在壓縮機(jī)出口端增加了過濾器過濾,解決了密封環(huán)磨損的問題。
因此整體看來,液驅(qū)壓縮機(jī)看起來會(huì)與撬裝式加氫站更為契合。那么隔膜氫氣壓縮機(jī)在撬裝式加氫站中真的毫無“用武之地”了嗎?答案肯定是否定的。因?yàn)殡S著產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展,其痛點(diǎn)與難點(diǎn)終將會(huì)被攻克。
且如今國(guó)內(nèi)已有多家隔膜壓縮機(jī)制造廠商突破了相關(guān)壁壘,隔膜氫氣壓縮機(jī)綜合性能已得到了大幅度的提升。而在撬裝領(lǐng)域,氫楓(中國(guó))自主研發(fā)的隔膜式壓縮機(jī)撬入選《2023年度上海市創(chuàng)新產(chǎn)品推薦目錄》并已通過合肥通用機(jī)電產(chǎn)品檢測(cè)院有限公司檢測(cè)機(jī)構(gòu)檢測(cè)。
此外,由羿弓氫能自主研發(fā)的液驅(qū)隔膜式壓縮機(jī)也于正星鄂爾多斯撬裝加氫站累計(jì)無故障工作超過1500小時(shí),這也是對(duì)于隔膜與液驅(qū)壓縮機(jī)的一大創(chuàng)新,也是未來發(fā)展方向的一大探索。
但話說回來,以現(xiàn)在的情況來看,終端氫車產(chǎn)業(yè)發(fā)展與加氫站建設(shè)還無法有效適配,且實(shí)際投運(yùn)的撬裝式加氫站也僅在極少數(shù),國(guó)產(chǎn)站用氫氣壓縮機(jī)并未得到足夠的應(yīng)用及充足的有效驗(yàn)證,因此無法完全對(duì)比驗(yàn)證隔膜氫氣壓縮機(jī)與液驅(qū)壓縮機(jī)對(duì)于撬裝式加氫站的適配性。
所以歸根結(jié)底,只能說由于撬裝式加氫站的特殊工況與壓縮機(jī)原理的不同,當(dāng)下液驅(qū)壓縮機(jī)相較于隔膜壓縮機(jī)確實(shí)會(huì)更適用撬裝站的建設(shè),正如隔膜壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)也決定了其更適用于高純氣體的壓縮環(huán)節(jié)一般。但作為兩種不同工藝路線的壓縮機(jī)產(chǎn)品,并不存在絕對(duì)的孰優(yōu)孰劣,只是需要“擇合適而行”。
原標(biāo)題:隔膜式與液驅(qū)式,哪種壓縮機(jī)會(huì)更適合“撬裝搭配”?