最近，由于河北張家口爆燃事件的誤報，氫能安全成為海內(nèi)外關(guān)注焦點。氫能以其清潔、高效的特點被公認(rèn)為未來最有潛力的能源載體。談“氫”不色變系列文章從多個角度對氫能的安全性進行科普。加氫站作為氫氣供應(yīng)的重要保障，是支撐氫能與燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展必不可少的基石。

　　國內(nèi)加氫站主要為外供氫加氫站

　　按照制氫地點，加氫站可分為外供氫加氫站和站內(nèi)制氫加氫站；按照站內(nèi)儲存容器，則可分為移動式加氫站和固定式加氫站。

　　目前，國內(nèi)加氫站主要為外供氫加氫站，外供氫氣大多來自高壓氣氫長管拖車。根據(jù)加注規(guī)模不同，加氫站建設(shè)有移動式加氫站與固定式加氫站。

　　移動式加氫站采用直接升壓加注，用壓縮機或增壓泵直接將氫氣升壓到35MPa加注到燃料電池車輛。大巴車一般加注時間15-20分鐘左右，適合小規(guī)模示范運行加注。

　　固定式加氫站采用降壓平衡加注，通過隔膜壓縮機升壓，將氫氣壓縮儲存在站內(nèi)45MPa儲存系統(tǒng)，再通過氫氣加注系統(tǒng)，平衡加注35MPa儲氫壓力的燃料電池車輛。此方法加注時間快速，轎車一般3分鐘加滿，大巴車10-15分鐘加滿，適合大規(guī)模加注。

　　固定式加氫站工藝流程如下圖所示，主要包括氫源、壓縮系統(tǒng)、儲氫系統(tǒng)、加注系統(tǒng)、安全及控制系統(tǒng)。


　　加氫站安全管理措施嚴(yán)格遵守國家規(guī)定

　　為確保安全，加氫站的建設(shè)及管理嚴(yán)格遵守《GB 50516—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/T 31139-2014移動式加氫設(shè)施安全技術(shù)規(guī)范》。

　　加氫站在選址和布局時，要做好加氫站氫氣工藝設(shè)施與建筑物、構(gòu)筑物之間的防火距離以及加氫站內(nèi)設(shè)備之間的防火間距。

　　加氫站的安全管理主要分為設(shè)備安全、系統(tǒng)安全和運行制度安全三個方面。

　　設(shè)備安全方面，加氫站主要涉及氫氣壓縮機、儲氫罐和加氫機。

　　其中，氫氣壓縮機的安全措施包括：

　?、僭O(shè)置安全閥、切斷閥、溫度、壓力、流量超限報警、停機裝置等安全保護裝置；

　?、趬嚎s機進、出口管道設(shè)置置換吹掃口。

　　儲氫罐的安全措施有：

　?、賰涔拊O(shè)置安全泄壓裝置；

　?、陧敳吭O(shè)置氫氣放散管，以確保在對儲氫罐進行吹掃置換時，將密度僅為氮氣1／14的氫氣全部置換。放散管上設(shè)置2只切斷閥和取樣口。切斷閥預(yù)防閥門內(nèi)漏，取樣口方便分析放散管中氣體的組成；

　?、墼O(shè)置壓力表、壓力傳感器，氮氣吹掃置換接口，氫氣泄漏報警裝置，火焰報警探測器；

　?、苓M行耐壓及氣密性實驗，并進行周期性設(shè)備檢查、安全部件校正。

　　加氫機在以下三個方面保障安全：

　　①含有自動切斷閥、拉斷閥、安全泄壓裝置、防撞柱等；

　?、诔溲b氫氣質(zhì)量流量不大于3.6 kg／min；

　?、鄹鶕?jù)燃料電池汽車車載儲氫瓶常用充裝壓力，加氫機的額定工作壓力一般為35 MPa或70 MPa，70MPa加氫機有氫氣預(yù)冷裝置。

　　加氫站的系統(tǒng)安全主要是防漏、防靜電和防火。

　　防漏措施上，采用安全聯(lián)動系統(tǒng)，在加氫站進氣總管上設(shè)置緊急切斷閥，并設(shè)置緊急時便于及時切斷氣源的手動緊急切斷閥；

　　防靜電措施上，安裝防靜電設(shè)施和防雷保護設(shè)施，并采用接地措施；

　　防火措施則需要安裝火焰報警探測器、緊急放散裝置（集中放散管上設(shè)置阻火器）、氮氣吹掃裝置等，加氫站關(guān)鍵部位根據(jù)《GB 50516—2010加氫站技術(shù)規(guī)劃》配備足夠數(shù)量的滅火器及消防栓設(shè)備。

　　在運行制度上，加氫站需要從運行資質(zhì)、操作資質(zhì)、設(shè)備許可和管理制度等方面保障安全。

　　運行資質(zhì)上，加氫站需通過安監(jiān)、質(zhì)監(jiān)、消防等部門的安全驗收，取得車用氣瓶充裝許可；

　　操作資質(zhì)上，運維人員經(jīng)過專業(yè)培訓(xùn)，取得相關(guān)操作證書上崗。如：加氫操作人員需取得氣瓶充裝證書，管理人員取得特種設(shè)備安全、質(zhì)量管理證書等；

　　設(shè)備許可方面，加氫站使用的壓力容器、安全裝置等，必須取得使用許可，并在有效期內(nèi)使用；

　　管理制度方面，加氫站要建立質(zhì)量安全管理制度，涉及現(xiàn)場安全管理、消防安全、設(shè)備安全、人員安全、安全檢查、安全培訓(xùn)、定期檢驗等運維相關(guān)制度，并制定緊急情況下應(yīng)急預(yù)案，建立應(yīng)急處理小組，并定期演練。

　　目前為止，我國已運行加氫站16座，規(guī)劃33座

　　自1999年5月，世界上第一座加氫站在德國慕尼黑國際機場建成，此后世界各國相繼開始推動加氫站的建設(shè)。據(jù)H2stations.org統(tǒng)計報告：2017年年底，全球運行的加氫站有328座，其中亞洲119座，歐洲139座，北美68座，南美1座，澳洲1座。

　　據(jù)不完全統(tǒng)計，截至目前為止，我國建成投入運行的加氫站已有16座，規(guī)劃建設(shè)33座。以北京永豐加氫站為例，該站建立于2006年，日加注量為1000kg，可滿足北京地區(qū)現(xiàn)有的燃料電池汽車加注需求，經(jīng)過十幾年運營，該站積累了豐富的安全管理經(jīng)驗。

　　加氫站之于燃料電池汽車，猶如加油站之于傳統(tǒng)燃油汽車、充電站之于純電動汽車，其重要性不言而喻。從我國加氫站嚴(yán)格的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、管理規(guī)范制訂以及眾多加氫站安全運營成果來看，加氫站的運營是安全可控的。