5月，国家能源局科技司副司长刘亚芳在“中国国际经济交流中心——联合国开发计划署氢能产业高峰论坛”上表示，我国在氢能加注方面获得新突破，已累计建成加氢站超过250座，约占全球数量的40%，加氢站数量位居世界第一。加氢站建设的良好数据展现出我国氢能产业发展的强大势能。自2014年我国正式将“氢能与燃料电池”作为能源科技创新新战略方向起，与之相关的政策不断推出，技术不断创新，项目不断落地。行业良好的发展态势一方面为企业提供了无限的机会，另一方面也不免引起人们的担忧：虽然氢气是一种密度低、常温下较稳定的清洁能源，相比于成品油、液化天然气等石化产品爆炸率也较低，但由于氢气燃烧火焰颜色较浅日光下不易察觉，防范难度加大，一旦装置操作不当发生泄漏，极易给周边环境和相关人员造成极大的伤害。人们对于氢气安全性的顾虑，也是除建设运营成本外制约我国加氢站发展的重要因素。那么，在我国加氢站数量已达到世界首位时，又该如何保证设施的质量，应对随之而来的安全问题？《“十四五”工业绿色发展规划》的出台将加氢站建设推至高潮，各地纷纷响应国家政策制定区域发展政策，如6月7日唐山市人民政府发布的《唐山市氢能产业发展实施方案》；6月20日上海市发展和改革委员会、科学技术委员会、经济和信息化委员会等8部门联合印发的《上海市氢能产业发展中长期规划（2022-2035年）》；6月21日，鄂尔多斯人民政府印发的《鄂尔多斯市氢能产业发展规划》等。加氢站作为氢能应用的基础设施，在各项规划中均有所提及，可以预料的是，在政策大力支持下，加氢站建设步伐将进一步提速。
行业剖析，安全隐患在何处
加氢站是通过将不同来源的氢气通过压缩机增压储存在站内的高压罐中，再通过加气机为氢燃料电池汽车加注氢气的燃气站，是氢燃料电池产业化、商业化的重要基础设施。加氢站主要由制氢系统、压缩系统、储存系统、加注系统和控制系统等部分组成。从站外运达或站内制取纯化后的高纯氢气，通过氢气压缩系统压缩至一定压力，加压后的氢气储存在固定式高压容器中。当需要加注氢气时，氢气在加氢站固定高压容器与车载储氢容器之间的高压差的作用下，通过加注系统快速充装至车载储氢容器。下图为加氢站工作原理：
通过以上的介绍，我们了解到加氢站基本工作方式，那么，看似流程严谨、分工分明的加氢站的安全隐患究竟在何处？
首先我们要从加氢站的长期住户——氢气入手。依照常识，氢气无色无味，是一种较为稳定、易于环保的能量载体，且氢气的质量是是空气的十四分之一，泄露后会迅速扩散，现场长时间存在爆炸气体的可能性要远远低于天然气和液化石油气，所以我们一般会觉得它本身是安全无害的。但反之来看，无色、无味、无嗅意味着当其泄露和燃烧时无法被人体及时感知进而防范；密度小、扩散速度快意味着一旦被点燃波及范围会极为广泛，且氢气燃烧热值高，一旦在制取、储存及装卸过程中发生泄漏，它可与空气混合形成爆炸性混合物，遇热或明火即会发生爆炸；并且据研究表明，氢气存在“氢蚀”现象，易脆化金属而发生泄漏。所以，加氢站的第一重安全隐患来源于它的长期住户——氢气。第二重安全隐患主要集中在加氢站的运行，根据已知资料，在加氢站日常运营中可能会存在以下风险:1、高压作用下，储氢设备或局部零部件因质量缺陷可能无法满足使用要求而发生故障引发氢气泄漏事故。如2012年美国埃默里维尔的加氢站泄漏爆炸事故，主要就是由于压力释放阀使用材料不当造成氢气泄漏进而引发爆炸。2、高压作用下，氢气能渗透到金属设备的碳素中而引起金属管道及储存设备的“氢脆”破坏，也会使储存设备和传输管道的塑性和强度急剧下降，导致设备损坏，引发泄漏事故，并且“氢脆”只可防，不可治，一经产生，就很难消除。
3、因高压作用，泄漏时氢气从管口或缝隙处高速喷出会产生静电，静电荷的产生与其喷出时的流速存在同比关系，当静电荷达到一定值时可能会引发火灾或爆炸事故；同时，氢气的带电性也致使氢气储罐的出口处及输气管道处易发生静电积聚放电现象，成为氢气火灾爆炸事故的引火源，当储罐及输气管道的接地装置发生故障时，极易引发火灾及爆炸事故。综上，我们可以得出，加氢站氢气的泄漏及静电是加氢站运营中的重要风险点，也就是第二重隐患。上述所提到的两部分安全隐患，氢气的固有性质无法改变，所以在防范时我们主要从加氢站运营流程中入手，辅之精细严谨的管理。我国于2018年开始实施《加氢站安全技术规范》，随后针对实际情况不断更新完善，并且由于我国近年来制氢、储氢技术不断精进，目前技术层面的问题已寥寥可数。
但相比于技术的不断攻关，我国在加氢站管理上却缓不济急。2021年苏州发布了我国首份加氢站安全管理规定——《苏州市加氢站安全管理暂行规定》。但在国家层面对加氢站的统筹规划政策尚未出台的情况下，已出台加氢站管理办法的地区仍面临旧站的改进问题，而尚在探索阶段的地区从加氢站规划开始就面临重重阻碍。管理方面的滞后使作为储氢、制氢、氢应用中转站的加氢站的发展举步维艰，也使人们对于氢能产业的不信任性增强，长久发展下去势必会影响整个行业的动势。所以，遵循不泄漏、早发现、不积聚、防静电和明火的安全管控四原则，建立健全应急预案，定期进行事故实况演习，制定科学有效的安全管理制度和操作规程，尽早确立国家层面的总体管理政策是非常有必要的。
最后，氢能产业的规模化发展是可以预见的未来趋势，清洁能源的高效使用也为可持续发展提供助力。在氢能发展中，我们要科学地看待所出现的各项问题，以积极的态度去解决，避免以谣传谣，人云亦云地扩大恐慌。相信绿色能源的发展终会带我们前往绿水蓝天。前瞻产业研究院《预见2022：一文深度了解2022年中国加氢站行业市场现状、竞争格局及发展趋势》
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2022-07-27
氢能观察赵宇迪209620
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