Le premier projet pilote de la chaîne industrielle complète de production, de stockage et d'utilisation de l'hydrogène liquide civil en Chine a été mis en œuvre avec succès.
L'hydrogène est l'énergie la plus propre du XXIe siècle et pourrait être largement utilisé dans des secteurs clés tels que l'énergie, les transports et l'industrie. Son développement industriel se heurte à plusieurs obstacles majeurs, notamment le transport à grande échelle, à faible coût et sur de longues distances. L'hydrogène liquide présente l'avantage d'une densité énergétique élevée, d'une grande efficacité de transport, d'une faible pression de stockage, ainsi que d'une grande sécurité. Il constitue une solution efficace pour le stockage et le transport à grande échelle de l'hydrogène, et permet de réduire considérablement les coûts de transport et le coût global de production. L'hydrogène ultra-pur produit par l'hydrogène liquide répond parfaitement aux exigences des applications dans les transports, les semi-conducteurs, les batteries et d'autres domaines.
Avec le soutien du projet spécial clé « Recherche sur les équipements clés et la sécurité des liquides » Production d'hydrogèneDans le cadre du projet « Stockage, transport et ravitaillement » du Programme national clé de R&D « Énergies renouvelables et technologies de l'hydrogène », Fullcryo, en tant qu'unité chef de file, a mené conjointement avec neuf autres entités, dont l'Institut technique de physique et de chimie de l'Académie chinoise des sciences, l'Institut de conception d'ingénierie spéciale de Pékin, l'Université Tongji, l'Institut chinois d'inspection et de recherche sur les équipements spéciaux, CIMC SUNDY, Shanghai Shenghua Hydrogen Technology Co., Ltd., Pengli Cryogenic Technology Co., Ltd. (CSSC) et l'Université Jiaotong de Xi'an, la première démonstration civile de la chaîne industrielle complète de production, de stockage et d'application de l'hydrogène liquide. Ce projet constitue une démonstration majeure de la production, du stockage, du transport et de la chaîne industrielle complète de l'hydrogène liquide dans le domaine de l'énergie hydrogène. Il a permis de réaliser des avancées significatives dans six technologies clés :
1) optimisation de Liquéfaction de l'hydrogène schéma de procédé d'un équipement de production d'hydrogène liquide à grande échelle et efficace, intégration de la conversion ortho-parahydrogène et de l'échange de chaleur, détendeur à turbine à hydrogène à charge lourde et technologie d'intégration et de contrôle ;
2) assemblage d'équipements de production d'hydrogène liquide basé sur un cycle de réfrigération à l'hydrogène et une technologie de contrôle de fonctionnement intelligent ;
3) conception structurelle globale de sécurité et technologie d'isolation des grands réservoirs sphériques d'hydrogène liquide sous vide et des camions-citernes d'hydrogène liquide dans des conditions de charge alternée à grande différence de température ;
4) technologie de construction sur site de grands réservoirs sphériques d'hydrogène liquide ;
5) une technologie de compression efficace et de remplissage rapide basée sur Stockage d'hydrogène liquide;
6) technologies clés pour l’évaluation et la prévention des risques liés à la sécurité de la liquéfaction, du stockage et du remplissage de l’hydrogène.
Le projet a permis de réaliser avec succès le premier projet de démonstration de chaîne industrielle complète pour la production, le stockage, le transport et l'utilisation d'hydrogène liquide civil, comprenant : une usine d'hydrogène liquide civil construite sur la base d'équipements de production d'hydrogène liquide à faible consommation d'énergie fabriqués localement (atteignant un rendement adiabatique maximal de 83,52 % pour le détendeur à turbine, un ensemble de processus intégré et contrôlable indépendant et contrôlable, une capacité de liquéfaction de 5,27 tonnes/jour dans des conditions nominales, une consommation d'énergie de liquéfaction de l'hydrogène de 11,8 kW·h/kg-LH2 et une teneur en parahydrogène d'hydrogène liquide produit conforme aux exigences des normes GB/T 40045-2021 et GJB 5405-2005, la valeur mesurée réelle dans diverses conditions de charge étant supérieure à 96 %, la pureté étant de 99,99996 % et le test de fiabilité de l'équipement de liquéfaction ayant duré plus de 168 heures) ; Réservoir sphérique d'hydrogène liquide de 400 m³ à isolation multicouche sous vide poussé et camion-citerne de transport d'hydrogène liquide de 40 m³ ; station de remplissage d'hydrogène gazeux de type stockage d'hydrogène liquide (système de gazéification par surpression avec pompe de surpression d'hydrogène liquide développé avec succès, pression de sortie de 45,2 MPa ; capacité de remplissage d'hydrogène de 35 MPa et 70 MPa ; capacité de stockage d'hydrogène liquide de la station de 1136,4 kg, capacité d'hydrogénation maximale de 1024,2 kg/jour, consommation d'énergie de remplissage d'hydrogène atteignant 0,6 kWh/kg-H2) ; plateforme intégrée et intelligente de surveillance à distance et d'alerte précoce des risques liés à la sécurité de l'usine d'hydrogène liquide et de la station de remplissage d'hydrogène liquide.
La réussite de ce projet a permis de mettre en place une chaîne d'innovation complète couvrant la production, le stockage, le transport, l'hydrogénation et la surveillance de la sécurité de l'hydrogène liquide en Chine. Ce projet résout le problème majeur de la dépendance des « matériaux lourds nationaux » à l'égard du personnel et assure le contrôle indépendant des technologies clés et des équipements essentiels : production d'hydrogène liquide à haut rendement pour le secteur civil, réservoirs sphériques d'hydrogène liquide de grande capacité et à faible taux d'évaporation, camions-citernes d'hydrogène liquide, stations de remplissage d'hydrogène gazeux et plateformes de surveillance à distance et d'alerte précoce des risques. Les performances du produit ont atteint un niveau de pointe dans le secteur, constituant une démonstration majeure de la chaîne industrielle complète de production, de stockage, de transport et d'hydrogénation de l'hydrogène liquide dans le domaine de l'énergie hydrogène. Ce projet favorisera fortement le développement à grande échelle des véhicules commerciaux à hydrogène, l'application de l'hydrogène vert en Chine et un développement indépendant et maîtrisé dans le secteur aérospatial. Grâce à une application à grande échelle de l'énergie hydrogène, l'intégration poussée de l'hydrogène liquide et des technologies de production d'hydrogène à partir d'énergies renouvelables permettra de résoudre des problèmes tels que le stockage intermittent des énergies nouvelles et contribuera à atteindre l'objectif de neutralité carbone.
