首页/文章/ 详情

阿尔斯通氢能生产线在意大利开始测试

1天前浏览8

消息来源:H2-new

访问网址:https://h2-news.com/


Coradia Stream H:技术规格和功能

阿尔斯通于 2023 年底在 EXPO Ferroviaria 上推出了 Coradia Stream H 氢能列车。主要功能包括:

  • 载客量:260
  • 工作里程:单次加氢 660 公里
  • 设计基础:久经考验的低地板电动火车平台
  • 动力源:源自 Coradia iLint 技术的氢气装置
  • 动力装置位置:中央列车段

FNM 合同细节和区域实施


伦巴第大区的铁路运营商 FNM 已对其铁路网络中的氢能技术做出了重大承诺。该计划最初于 2020 年签订了 8 条氢能生产线的订单,随后在 2023 年进行了扩建,其中包括增加 6 条氢气生产线的选择权。部署计划的重点是布雷西亚 - 埃多洛路线,预计将于 2025 年底完成实施。这一战略推出代表了欧洲在区域层面对氢动力铁路运输最重大的投资之一。

环境影响和区域战略

伦巴第大区引入氢能列车符合更广泛的环境目标:

  • 运行期间零直接排放
  • 与柴油替代品相比,减少碳足迹
  • 与伦巴第大区的环境可持续发展计划相结合
  • 符合欧洲环境标准

技术创新和可持续性

Coradia Stream H 代表了铁路运输的重大技术进步:

  • 集成成熟的电动火车技术
  • 先进的氢燃料电池系统
  • 提高能源效率
  • 扩展的运行范围,无需架空线路

市场影响和未来展望

阿尔斯通氢能列车在伦巴第大区的实施表明,氢能技术在铁路运输中的接受度越来越高。零排放解决方案的这一实际应用展示了全球区域铁路网络的可扩展性潜力。行业专家认为,这一发展是向可持续运输解决方案的重大转变。这些氢能列车的成功部署标志着向可持续铁路运输过渡迈出了具体一步,特别是对于非电气化区域路线。随着越来越多的地区寻求具有环保意识的交通替代方案,氢动力列车将在未来的铁路交通中发挥关键作用。

氢能列车的开发和测试阶段


氢能列车的开发和测试阶段涉及严格的程序,旨在确保安全性、效率和性能一致性。最初,原型经过广泛的模拟和静态测试,以验证氢燃料系统的基础设施和集成,包括用于制氢的蒸汽重整等方法。在这些评估之后,动态测试在指定的赛道上进行,在那里对速度、加速度和燃油效率等性能指标进行仔细分析。在此阶段,制造商、工程师和监管机构之间的协作至关重要,通常需要多次迭代设计调整以优化氢能机组的能力。此外,真实世界的测试场景有助于识别潜在的挑战,为大规模生产之前的改进铺平道路。随着技术的发展,这些阶段旨在实现运营可靠性和符合国际安全标准,确保从传统铁路系统无缝过渡到可持续的氢动力未来。

氢动力列车的安全特性和协议

氢能列车的安全功能和协议旨在应对氢作为燃料源带来的独特挑战,确保乘客、机组人员和环境的最大安全。每个氢气机组都配备了一系列先进的安全机制,包括泄漏检测系统,该系统可持续监测氢气水平并在出现异常情况时自动启动安全协议。此外,还采取了强大的遏制措施来管理任何潜在的燃料泄漏,其特点是具有可以承受高压的专用油箱。还制定了应急响应协议,包括对人员进行氢能特定安全措施的培训,促进对与燃料系统相关的任何事故的准备。这包括火车上和车站的清晰标志,以及整合当地消防和救援服务的综合应急响应计划。定期安全审计和与监管机构的合作进一步加强了维护氢能列车安全运行环境的承诺,增强了公众对这种创新运输方式的信心。

氢能机组技术的全球项目和原型

氢能列车技术的全球项目和原型正在成为铁路行业向更清洁、更可持续的铁路运输转变的关键参与者。在各个国家/地区,重大举措正在进行中,展示了制造商、政府和研究机构之间的创新设计和合作努力。例如,德国是该领域的先驱,自 2018 年 6 月以来一直在测试 Coradia iLint 等氢能列车,展示了成功的商业运营。在英国,HydroFLEX 项目代表了对现有列车进行氢能改造的开创性努力,旨在为全球未来的改造项目树立标杆。同样,法国正在推进其氢能铁路雄心,计划到 2030 年发展国家氢能火车网络。这些全球项目不仅突出了氢技术的进步,而且为希望将更清洁的运输解决方案整合到其铁路系统中的地区提供了重要的案例研究,最终有助于实现减排目标并增强铁路作为可持续出行选择的吸引力。

氢动力列车与传统列车和电动列车的比较分析

氢燃料电池列车与传统列车和电动列车的比较分析揭示了与每种铁路运输方式相关的独特优势和挑战。虽然传统的柴油列车长期以来一直是铁路系统的支柱,但它们对包括天然气在内的化石燃料的依赖大大增加了温室气体排放,这使得它们在追求可持续发展的世界中越来越难以生存。相比之下,氢燃料电池列车提供了一种零排放替代方案,利用在运行过程中仅排放水蒸气的氢燃料电池。然而,与可以在电气化轨道上运行的电动火车的已建立网络相比,加氢基础设施仍处于起步阶段。电动列车受益于现有的电网,为它们提供即时能源,但在非电气化地区的续航里程和作灵活性方面往往面临限制。此外,在检查运营成本时,由于燃料生产和基础设施需求,氢燃料电池列车最初可能看起来费用较高;然而,它们承诺通过降低维护成本和燃油效率来长期节省成本。随着全球铁路网络的发展,氢能技术的整合不仅可以补充,还可以通过解决传统柴油和电力选择的固有局限性来增强铁路运输的可持续性和适应性。

用于火车运营的氢气供应和基础设施

氢气供应和列车运营基础设施是成功部署氢能列车的关键组成部分,可确保高效的加氢和运营可行性。建立全面的氢气供应链涉及氢气的生产、储存和分配,以支持铁路网络。人们正在探索各种生产方法,包括电解和蒸汽甲烷重整,以可持续地生产氢气,优先考虑可再生能源以最大限度地减少对环境的影响。高压罐和低温系统等储存解决方案对于保持加氢站的氢气完整性和可用性至关重要。在火车路线沿线集成位于战略位置的加氢站对于提高运营效率和支持延长行驶里程至关重要。此外,政府、行业利益相关者和能源供应商之间的合作在开发必要的基础设施、激励投资和确保遵守安全标准方面发挥着至关重要的作用。随着对零排放列车的认识和需求的提高,氢气供应和基础设施格局将继续扩大,将氢气定位为可持续铁路运输的有前途的解决方案。

氢能列车如何工作,是什么让它们环保?

氢能列车使用氢燃料电池发电,为电动机提供动力进行推进。它们唯一的排放物是水蒸气,因此非常环保。氢气是一种清洁能源,有助于减少运输部门的碳足迹和对化石燃料的依赖,包括氢动力客运列车等创新。

氢能列车如何工作,是什么让它们环保?

氢能列车通过使用氢燃料电池发电,为驱动列车的电动机提供动力。唯一产生的排放物是水蒸气,这使得它们对环境友好,因为它们不会向大气中释放有害污染物或温室气体。

阿尔斯通 Coradia iLint – 世界上第一列氢动力客运列车

阿尔斯通 Coradia iLint – 世界上第一辆氢动力客运列车,是运输行业的突破性创新。这辆氢能列车代表着朝着可持续和环保公共交通迈出的重要一步。除蒸汽和冷凝水外,氢动力列车零排放,为传统柴油列车提供了更清洁的替代品,减少了碳足迹,为更环保的环境做出了贡献。阿尔斯通 Coradia iLint 展示了氢能技术在彻底改变铁路旅行和为交通部门的能源效率设定新标准方面的潜力。




来源:气瓶设计的小工程师
燃料电池电力消防电气
著作权归作者所有,欢迎分享,未经许可,不得转载
首次发布时间:2025-02-20
最近编辑:1天前
气瓶设计的小攻城狮
硕士 从事IV储氢气瓶行业。
获赞 35粉丝 64文章 284课程 0
点赞
收藏
作者推荐

关于氢的未来

《TheFutureofHydrogen》是国际能源署(IEA)为2019年日本担任G20主席国期间编写的关于氢能源的报告,主要对氢能源的现状、潜力以及发展策略进行了全面分析下面是对文章中的一些数据进行提取氢能源生产与消费数据生产情况全球产量:2018年全球氢气年产量约为7000万吨(70Mt),其中约60%来自天然气,23%来自煤炭,2%来自水电解。生产能耗:生产70Mt氢气每年消耗约2050亿立方米的天然气(6%的全球天然气使用量)和107Mt的煤炭(2%的全球煤炭使用量)。各领域需求工业领域:石油精炼是最大的氢气消费领域,占总需求的33%;其次是氨生产,占27%;甲醇生产占11%;钢铁生产(通过直接还原铁矿石)占3%。其他领域:纯氢需求中,约45Mt用于工业生产,如钢铁和甲醇生产,这些氢气在生产过程中与其他气体混合使用。消费趋势全球需求增长:自1975年以来,全球氢气需求增长了三倍多,目前仍在持续上升。预计到2030年,炼油、化工等行业对氢气的需求将进一步增加。特定领域需求变化石油精炼:随着环保要求的提高,炼油行业对氢气的需求将受到油品硫含量限制的推动。例如,许多国家已将道路运输燃料中的硫含量要求降低,这将增加氢气在炼油过程中的使用量。预计到2030年,炼油行业的氢气需求将增加7%-41Mt。化工行业氨和甲醇需求:预计到2030年,氨和甲醇的需求将分别增长1.7%和3.6%/年。氨主要用于生产化肥,甲醇则用于生产多种化工产品和燃料。新应用需求:随着氢基燃料在新领域的应用开发,如作为运输燃料和能源储存介质,化工行业对氢气的需求有望进一步增长。氢能源生产成本数据不同生产方式成本天然气制氢成本范围:全球范围内,天然气制氢成本因地区和天然气价格不同而有所差异。2018年,中东地区天然气制氢成本低至1美元/千克(USD1/kgH₂),而其他地区如美国、欧洲和亚洲成本较高。影响因素:燃料成本占生产成本的45%-75%,是最大的成本组成部分。此外,资本支出(CAPEX)和二氧化碳捕集成本也对成本产生重要影响。添加碳捕集与储存(CCUS)技术可使成本增加约50%(CAPEX)和10%(燃料成本)。水电解制氢技术成本电解槽成本:目前,碱性电解槽成本约为500-1400美元/千瓦(USD500-1400/kWe),质子交换膜(PEM)电解槽成本为1100-1800美元/千瓦,固体氧化物电解槽(SOEC)成本约为2800-5600美元/千瓦。转换效率与成本:电解槽的效率范围为60%-81%,转换效率和电力成本是影响水电解制氢成本的重要因素。随着电解槽运行小时数的增加,资本成本对氢气成本的影响下降,电力成本的影响上升。能源成本电力成本:水电解制氢的电力成本是关键因素。例如,在日本,使用电网电力电解水制氢时,非常低成本的电力通常仅在一年中的少数小时内可用,这导致电解槽利用率低,氢气成本高。可再生能源电力成本:随着太阳能光伏和风力发电成本的下降,在太阳能资源和风力资源丰富的地区,使用可再生能源电力制氢可能成为低成本的供应选择。例如,在澳大利亚的一些项目中,通过太阳能和风力发电制氢,有望降低成本。未来成本预测成本下降趋势:通过技术创新和规模经济,水电解制氢成本有望降低。例如,通过使用多堆栈系统,PEM电解槽的成本有望降低。同时,随着可再生能源成本的下降,氢基燃料的生产成本也有望降低。成本竞争力:在未来,低排放氢气生产的成本竞争力将受到多种因素的影响,包括天然气和电力价格、碳价格、技术进步等。一般来说,在低天然气价格和高电力价格地区,可再生能源制氢可能更具竞争力;而在高天然气价格地区,天然气制氢与CCUS结合可能更具优势。氢能源存储与传输数据存储数据存储方式地下存储:盐穴、枯竭的天然气或石油储层和含水层是主要的地下存储选择。盐穴存储成本低(低于0.6美元/千克),效率高(约98%),但对设备要求较高。储罐存储:压缩或液化氢的储罐具有高放电率和高效率,适用于小规模应用。目前,研究重点是减少储罐体积,提高存储密度,如开发能够承受800巴压力的地下储罐和使用固态材料存储氢气。存储容量全球规模:全球现有约3000公里的氢管道,以及数百万立方米的地下存储容量。一些国家正在计划或建设大型氢存储项目,如美国的一些盐穴存储系统可以存储数万吨氢气。传输数据传输方式成本管道传输:对于距离较短(约1500公里以内)的传输,管道传输是最经济的方式。输送1500公里左右的氢气,成本约为1美元/千克。随着传输距离的增加,成本会上升,且需要更多的压缩机站。船舶运输液化氢运输:将氢气液化后通过船舶运输成本较高,包括液化成本、储存成本和运输成本。例如,将氢气从澳大利亚运输到日本,运输成本可能占总成本的30%-45%。氨或液有机氢载体(LOHC)运输:对于长距离海外运输,氨或LOHC运输可能更具成本效益,但转换和再转换过程会增加成本。国际运输现状贸易量:目前,全球氢气贸易量较少,主要是氨的贸易,相当于约3MtH₂/年。一些国家和地区正在积极发展氢气贸易,如澳大利亚、智利、中国等,预计到2030年,氢气贸易量将有所增加。贸易路线亚洲太平洋地区:日本、韩国和中国等国家是该地区的主要市场,他们计划通过进口氢气来满足国内需求,同时也在发展本地的氢气生产和出口。例如,澳大利亚计划通过建设电解厂和相关设施,向亚洲国家出口氢气。欧洲地区:欧洲国家之间的氢气贸易潜力较大,通过利用现有天然气管道网络和建设新的氢气传输基础设施,实现氢气的跨境传输。氢能源在各领域应用数据交通领域车辆数量与增长全球汽车数量:截至2018年,全球汽车保有量超过10亿辆,其中燃料电池汽车约11200辆,主要分布在美国、日本、欧洲和韩国等国家。车辆增长趋势:预计到2030年,全球汽车保有量将继续增长,特别是在发展中国家,这将为氢燃料电池汽车的发展提供市场机遇。加氢站数量与分布全球加氢站数量:2018年,全球加氢站总数达到381座,主要分布在日本、德国和美国等国家。地区分布差异:不同地区加氢站的分布密度和发展速度差异较大。例如,中国的加氢站数量在近年来迅速增加,但仍相对较少。成本与竞争力汽车成本:氢燃料电池汽车目前比电池电动汽车成本高,主要是由于燃料电池和燃料罐的成本较高。但随着技术进步和规模经济的发展,成本有望降低。例如,通过提高燃料电池的效率和降低铂含量,成本有望下降。加氢站成本:加氢站的建设和运营成本较高,包括压缩机、储罐和管道等设备的成本。目前,加氢站的成本在0.6-200万美元之间,具体成本取决于加氢站的规模和技术水平。建筑领域能源需求全球建筑能耗:全球建筑部门占最终能源使用的30%,其中近四分之三用于空间供暖、热水生产和烹饪。天然气使用:2017年,全球建筑部门使用的天然气约为620Mtoe,占建筑能源需求的大部分。氢能源应用潜力混合供暖:在一些国家,如加拿大、美国和西欧,将少量氢气(3%-5%体积比)混入天然气中进行供暖,对终端使用设备影响较小,但需要确保系统安全和效率。100%氢气使用:对于大型商业建筑和建筑群,以及区域能源网络,使用100%氢气进行供暖具有吸引力。例如,在英国的一些项目中,计划将氢气供应到建筑物中,为供暖和电力供应提供清洁能源。工业领域钢铁行业氢气需求:钢铁行业是氢气的重要消费领域之一,目前全球钢铁需求预计到2030年将增长约6%。其中,直接还原铁矿石(DRI)工艺是氢气的主要需求来源,占总需求的4MtH₂/年左右。生产工艺变革:为了减少碳排放,钢铁行业正在探索使用氢气作为关键还原剂的生产工艺,如HYBRIT、SALCOS等项目。这些项目旨在实现钢铁生产的低碳化,但需要克服技术和成本挑战。化工行业氨和甲醇生产:化工行业是氢气的第二大消费领域,氨和甲醇的生产是主要应用。2018年,全球氨产量约为31MtH₂,甲醇产量约为12MtH₂。生产过程排放:氨和甲醇生产过程中会产生大量的二氧化碳排放。例如,全球氨生产的平均直接排放强度为2.4吨二氧化碳/吨(tCO₂/t),甲醇的平均排放强度为2.3tCO₂/t。政策支持数据政策数量与目标政策数量增长:越来越多的国家制定了直接支持氢技术投资的政策,截至2019年中期,全球直接支持氢气投资的政策目标、任务和激励措施总数约为50个。政策目标设定:许多国家制定了氢能源发展的目标,如2030年或2050年的氢气产量、使用量和基础设施建设目标。例如,欧盟制定了长期脱碳战略,包括氢能源发展路径;中国提出了在一些城市推广氢燃料电池汽车的目标。投资与补贴政府投资:一些国家政府加大了对氢能源研发和示范项目的投资,如澳大利亚、日本和韩国等。例如,澳大利亚宣布在未来几年内投入超过1亿美元支持氢研究和试点项目。补贴政策:政府通过补贴氢气生产、加氢站建设和燃料电池汽车购买等方式,促进氢能源的发展。例如,美国的45Q税收抵免政策奖励二氧化碳的储存和转化,包括与氢气相关的项目。技术发展数据电解槽技术进步技术类型:目前主要的电解槽技术包括碱性电解槽、PEM电解槽和SOEC电解槽。碱性电解槽技术成熟,PEM电解槽在小型和分布式应用中具有优势,SOEC电解槽具有高温和高效的特点,但目前仍处于发展阶段。技术指标变化效率提升:不同电解槽技术的效率在过去十年中有所提高。例如,PEM电解槽的效率范围从70%-80%(目前)有望提高到未来的63-68%(长期)。规模扩大:电解槽的规模也在不断扩大,平均单元尺寸从2000-2009年的0.1兆瓦(MW)增加到2015-2019年的1.0兆瓦,一些项目的电解槽规模已达到10兆瓦或以上。燃料电池技术发展成本降低:燃料电池成本在过去十年中经历了显著下降。例如,燃料细胞的成本从2015年的约230美元/千瓦下降到目前的约180美元/千瓦,预计未来有望进一步下降到100美元/千瓦以下。耐久性提高:燃料电池的耐久性也在不断提高,目前的燃料电池运行时间已达到10000小时以上,一些先进的燃料电池甚至可以运行80000小时。市场价格数据能源价格对比氢与其他燃料价格:在一些国家,氢燃料的价格与其他能源价格存在一定的竞争关系。例如,在道路运输领域,氢燃料电池汽车的燃料成本与汽油和柴油价格相比,在一定条件下具有竞争力。以美国为例,氢燃料的价格(包括生产、储存和运输成本)在某些情况下与汽油价格相当。氢气价格差异:氢气价格因生产方式、地区和市场需求等因素而异。例如,在欧洲,由于天然气价格较高,氢气价格也相对较高;而在一些可再生能源资源丰富的地区,如智利和澳大利亚,使用可再生能源电力制氢的成本较低,氢气价格也更具竞争力。碳价格影响对生产成本的影响:碳价格对氢能源生产成本有重要影响。例如,在天然气制氢中,添加CCUS技术的成本与碳价格密切相关。当碳价格高于50美元/吨(USD50/tCO₂)时,天然气制氢与CCUS结合在大多数地区在经济上具有吸引力。对市场竞争力的影响:碳价格的变化会影响氢基燃料与化石燃料的竞争力。例如,对于合成柴油和甲烷等氢基燃料,当碳价格较高时,它们与化石柴油和天然气的竞争优势会增强。原文连接:选择文章最后,选择阅读原文下载来源:气瓶设计的小工程师

未登录
还没有评论
课程
培训
服务
行家
VIP会员 学习计划 福利任务
下载APP
联系我们
帮助与反馈