35MPa/70MPa加氢站运行优化技术分析何广利许壮董辉董文平摘要：分析基于气态储运氢的35MPa/70MPa加氢站储氢优化、供氢模式优化、加注协议方面的研究成果以及存在的不足。结果表明：加氢站内最佳高压储氢的容量配比尚无一致的研究结果，有待全面考虑压力级别数量、压力值、容积值、切换模式、切换策略、需求负荷分布等进行深入研究;提高长管拖车运氢压力和优化长管在站内的使用模式，有助于提高加氢站的峰值加注能力和综合加注能力，降低氢气成本;准确获知或预测车载储氢瓶的状态，降低现有加注协议中的温度余量，可以明显降低氢气加注能耗。关键词：加氢站;氢气成本;运行优化;高压储氢配比;氢气加注协议;长管拖车运氢：TQ023文献标识码：A：1671-0460（2020）11-2625-04Analysison35MPa/70MPaHydrogenRefuelingStationProcessOptimizationTechnologiesHEGuang-li*，XUZhuang，DONGHui，DONGWen-ping（NationalInstituteofCleanAnd-Low-CarbonEnergy，Bei激ng102209，China）Abstract：Theeffectofparametersincludingequipmentcostandoperationperformanceonthehydrogencostinhydrogenrefuelingstationwasanalyzed.Theresultsshowedthattheoperationparametershadthesimilarimpactonhydrogencostinstationashydrogenstationequipmentcost，thenthetechnologyofhighpressurehydrogenstoragecascadeconfigurationoptimization，hydrogensupplymodeoptimization，andfillingprotocoloptimizationwerereviewed，itwasfoundthattherewasnounitedagreementonthebesthighpressurehydrogenstoragecascadeconfigurationyet，theeffectofpressurelevels，pressurelimits，andswitchstrategiesneedtobeconsideredforcascadeconfiguration;increasingtubetrailerpressureandoptimizingoperationscenariocanhelptoreducehydrogencostinstation;preciselyobtainingorpredictingthestateparametersofonboardstoragetankthenreducingthemarginoffillingprotocolwillbekeytechnologiesforsavingenergyconsumptionduringrefueling.Keywords：Hydrogenrefuelingstation;Hydrogencost;Operationoptimization;Highpressurehydrogencascadeconfiguration;Hydrogenfillingprotocol;Tubetrailer加氫站是保障燃料电池汽车运营的必要基础设施，根据媒体报道，截至2019年我国燃料电池汽车累积量已经超过5000辆，国际上燃料电池汽车累积量已经超过20000辆，因此对于加氢站的需求也快速增长，截至2019年底，我国加氢站数量已经有60座，国际上则达到约350座，按照国际和国内机构预测，到2025年我国加氢站数量将达到1000座，国际加氢站数量将超过3000座[1-2]，则国内外加氢站设备的投资约分别将超过150亿元和450亿元，是具有典型意义的新基础设施建设增长点。但在数量增长的同时，必须重视质量，加氢站的技术水平和性能决定了氢气的加注成本和加注到车载储氢系统中的状态，对于安全、客户体验、通用性至关重要。目前国内外研究者在加氢站技术开发和分析方面做了很多有益的工作，张旭[3]以《加氢站技术规范50516—2010》为基础，分析了加氢站设计和建设的相关标准，并提出了合理化的建议。陈祖志等则对氢能用气瓶、压力容器等特种设备在基础理论方面以及材料、设计制造、使用管理、充装卸载、定期检验等环节的技术、产品、服务、法规标准等方面需求进行了分析[4]。安全是加氢站的最基本要求，因此也有不少学者对加氢站安全分析方法、风险评价等进行了深入研究[5-7]，加氢站内的氢气加注速度主要受温度制约，因此国内外对氢气加注过程的模型以及加注过程中温升的影响因素进行了深入研究[8-13]，结果表明，氢气温度、加注速度、环境温度、车载储氢瓶容积、初始压力等对氢气加注的温升都有重要影响。在加氢站内储氢技术方面，郑津洋等人开发了钢带缠绕式储氢压力容器[14-16]，已经应用多个加氢站。整体而言，目前针对加氢站的相关技术开发和分析大都是专注于安全、标准或者单个装备技术或者过程。但加氢站是一个复杂的系统，除了必需的硬件如压缩机、加氢机、高压储氢容器、冷冻机、冷水机、换热器等，还需要整体的系统...