川崎氢气道路

为基于氢气的社会铺平道路

未来的远景

今天,我们的社会主要依赖于化石燃料,如石油或天然气。
这造成了全球变暖的严重环境问题和自然资源枯竭的风险。“氢能”为确保稳定的能源供应和保护全球环境提供了解决方案。

氢被称为“终极清洁能源”。它可以像石油一样用作汽车的燃料,也可以像天然气一样用来发电。
此外,与化石燃料不同,氢在燃烧产生能量时不排放二氧化碳。
我们将能够继续驾驶汽车并用氢气使用电力。
我们的日常生活不会改变。但是由于氢能,我们的社会可以发生巨大的变化。

川崎希望通过氢能给世界人民带来一个新的未来。
这项倡议借鉴了整个川崎集团的集成能力,已经开始。

氢:终极能量
干净的和强大的

氢,一种不释放CO的清洁能源2当使用时,可从许多来源派生。将氢作为能源利用的基础设施的准备工作正在全球范围内展开。

“生产”,“运输/储存”和氢气的“利用”。
川崎重工拥有与这些工艺高度兼容的技术。川崎技术将把氢生产基地与能源消费者联系起来,并由此产生了氢之路。

“生产”、“运输/储存”和“利用”

氢路

生产

生产

生产
褐煤

“氢”解决方案利用了以前未使用过的资源

尽管有巨大的潜力,但由于种种原因,褐煤无法运输到消费者手中,所以没有被使用。将褐煤转化为“氢”的解决方案使以前未使用过的资源能够得到实际利用。氢的力量将在能源生产基地和能源消费基地之间开辟一条名为“氢之路”的新道路。

褐煤它位于澳大利亚拉特罗布山谷地下约5米的地方。
据估计,这些储量相当于日本240年的总发电量。
氢气由棕色煤制成,然后通过液化氢载体运送到日本。

*褐煤是一种早期煤、植物化石,距今不到1亿年。由于自燃引起运输和储存方面的问题,目前尚未得到广泛应用。

生产可再生能源

母亲自然不能被人类控制。
随着使用可再生能源的发电变得普遍,电源的稳定性成为问题。
如果过剩的能量以氢的形式储存起来,就可以在任何需要的人需要的时候使用。

可再生能源生产 可再生能源生产
氢气运输和储存


运输和存储

液化氢气:大容量运输的关键

川崎的低温技术使氢的大规模运输成为可能。

当低温冷却到-253°C时,氢从气态(GH2)到液态(LH2),缩小到原始体积的1/800。在减少的体积下,储存和运输效率显着增加,从而提高了氢的更大分布。
以液化形式运输氢是最有效的方法之一。
该技术已经商业使用。
川崎在提供液化天然气(LNG:在-162℃)运输船、储罐和接收终端以及低温液化氢储罐方面有着多年的经验。
作为氢能社会的基础,川崎已经掌握了最尖端的氢能大众运输技术。

实现-253°C:低温温度

利用川崎专利技术开发日本首个工业规模的氢液化系统。

开发的氢气液化系统安装在Harima工厂的氢气技术演示中心,每天可液化约5吨氢气。
该系统建立在Kawasaki的处理冷冻材料和涡轮机技术之上,我们在高转速机械开发中培养的涡轮机技术。

回答川崎的氢液化系统

运输
海上运输

日本的第一个LNG运营商是由川崎建造的。
川崎重工将推出世界上第一艘液化氢运输船。

为了将氢作为一种可行的下一代能源加以利用,需要高效、安全地运输大量氢的技术。川崎重工于1981年建造了日本第一艘液化天然气运输船。从那时起,川崎重工一直是海上运输低温技术的领导者。我们是将造船技术和液态氢低温技术结合在一起的罕见企业。

LNG运输公司

-162°C LNG运营商:40年川崎骄傲。

LNG运输公司
先导液化氢船
先导液化氢船
试点液化氢运输船“SUISO FRONTIER”

自日本建造第一艘液化天然气船和亚洲建造第一艘液化天然气船以来,已经过去了40多年。世界上第一艘液化氢运输船“SUISO FRONTIER”正在建造中,目前已进入最后阶段。
专门用于LH的加压低温货物壳体系统2是基于Kawasaki现有技术的LNG载体建筑和LH成功开发的2陆上运输、仓储。的韩2承运人的设计和建造是基于国际海事组织批准的安全要求*作为临时建议。
2需要保持在比液化天然气低100°C左右,容易蒸发。这艘航母目前正在进行运输澳大利亚产液化氢的技术演示的最后准备工作。

* imo:国际海事组织

大型液氢运输船

如果实现氢气广泛使用的社会,就有必要将海外生产的大量低成本氢气运往日本。氢,终极清洁能源。如果氢气成为煤炭、石油、天然气等普通能源,川崎重工开发的大型液化氢运输船将支持其流通。

运输
陆地运输

液化氢容器
液化氢容器

液化氢容器,使液化氢陆地运输成为可能

随着对氢能的需求增加,将需要陆地运输来将大量的液化氢气带到消耗地点。我们为我们的LNG储罐开发的绝缘技术可以在-253°C下运输液化氢。

带复合钢瓶的压缩气态氢拖车
带复合钢瓶的压缩气态氢拖车

压缩的气态氢拖车,以满足各种运输需求

随着燃料电池汽车进入市场,加氢站的准备工作已经开始。川崎重工已经开发出日本第一辆带有复合气瓶的压缩氢拖车,这将使氢从国内的氢生产设施运输到异地的氢站,并储存在拖车中,并供应给燃料电池汽车。

贮存

川崎技术:
建立了30多年的火箭燃料

通过日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)种子岛航天中心火箭发射设施的液化氢储存罐和陆运液化氢容器的开发,川崎已培育出安全运输和储存-253°C低温液化氢的技术。基于长期成功处理氢的川崎技术,将有助于构建氢能源网络。

液态氢储罐
液态氢储罐

日本国内最大的液化氢储罐,配备先进的绝缘技术,最大限度地减少蒸发气体

在液化储氢罐中,来自阳光和其他外部因素的热量导致储存的液体蒸发。这被称为蒸汽气体,并且技术最小化其形成对于液化氢的长期储存至关重要。为了维持储存液化氢气所需的-253°C条件,Kawasaki开发了比我们的LNG储罐中使用的更先进的隔热技术,以保持蒸发气体形成到绝对最小值。30年来,我们的高性能液化储氢罐支持了Jaxa Tanegashima Space Center的努力 - 据川崎技术的深度信任遗嘱。

回答液体储氢罐
基地+船合成
神户液化氢接收终端“Hy touch Kobe”

Kawasaki完成了神户​​LH2位于神户机场岛的“Hy touch Kobe”航站楼,由输送低温为-253℃的液态氢的装载臂系统(LAS)、液态氢储罐及相关设施组成。
的韩2终端现已正在接受世界上第一个技术示范,国际氢能供应链。

液化水素タンク
氢利用

利用

未来社会普遍存在
氢能量利用在视线中

当氢能开始被广泛利用时,社会将会发生巨大的变化。不排放一氧化碳的燃料电池汽车2将变得司空见惯,从交通到发电的一切都将有效地由清洁的氢提供动力。氢将有助于提高能源效率,同时有助于实现环境友好型社会。这种梦想的能量将有助于创造一个可持续的未来。

燃气轮机用氢技术

氢能的最有效利用之一是氢气涡轮发电。
川崎已经开发了一项专利技术,可以只使用氢或天然气以及它们的任何混合物进行燃烧。新开发的燃烧技术使现有的天然气涡轮无需对其主体进行改造即可利用,整个涡轮系统能够适应氢气独特的燃烧特性。
2018年春季,在以氢为燃料的城市地区,利用燃气轮机发电系统,成功完成了向周边4个公共设施同时提供热能和电力的示范。这是世界上第一个。

朝向氢气社会 - 氢气涡轮机

利用氢热电系统的智慧社区技术开发项目
神户港口岛

该演示项目利用了同组系统(CGS*1)和氢气涡轮。
在原源岛清洁中心的旧址上,我们建造了一个热电联产系统,该系统使用1兆瓦燃气涡轮,以氢气和天然气为燃料。

这是国家技术发展办公室在特定主题下进行的工业技术开发费用补贴项目*2(2015年至2018年)与Obayashi Corporation,科比市和关西区的主要公司合作。这是世界上第一次尝试从氢气到市区产生的热量和电力。

  • * 1厘米克秒
    CGS是供热和供电系统的统称。
  • * 2 Nedo.
    国家研究和发展机构,
    新能源和工业技术发展组织
  • Nedo.

湿式燃烧器
氢和天然气燃料燃烧器

川崎如何结合各种矛盾因素?

传统燃气轮机和氢燃气轮机的区别在于燃烧室。
川崎重工并没有只设计氢燃料,而是设计了一种技术,使天然气、氢或它们的混合物可以灵活地用作燃料。
但是,需要一种技术来解决稳定燃烧和降低NOx排放等相互矛盾的因素。

氢几乎是我们社会的一部分。

该示范项目利用氢气生产热能和电力,供应给附近的公共设施。
这是世界上第一个在城市地区进行的此类项目。
氢几乎是我们社会的一部分。

「氢仅干低NOX燃烧技术」

Nedo.

氢技术与利用进展项目

新技术的诞生
具有“7倍”火焰传播速度
加上燃烧温度高

氢燃烧的火焰速度大约是天然气的7倍,燃烧温度也更高。因此,从技术上讲,使用氢的燃烧器需要克服一系列问题,如燃料喷嘴燃尽、燃烧不稳定和氮氧化物排放增加。
在实践中,这意味着需要先进的技术,以开发一个燃烧室,可以应付氢燃烧的特点。

例如,为了保护燃料喷嘴从高火焰温度保护,喷嘴涂有陶瓷。响应于增加较高火焰温度的NOx排放的问题,Kawasaki注射水以降低火焰温度,但实际上这使得燃料经济性恶化。因此,川崎开发出纯氢气燃料干燥低Nox燃烧技术作为克服这个问题的完全新的想法。原理是细分燃料,并大致从微小的喷嘴喷射到机械铅笔的芯的直径,使得燃料在“微框”中燃烧。Kawasaki称这项技术“Micromix”。利用微胶质燃烧器,可以燃烧100%纯氢,同时抑制没有注水的NOx排放。结果,实现了CO2零发射发电现在就在拐角处。

目前的研究结果是从下列研究中获得的。2014、2015财政年度,国家科技创新委员会(资助机构:JST)跨部门战略创新促进计划(SIP)和“能源载体”项目1项。从2016财年到2018年,另一项研究是氢技术和利用进展项目,这是国家研发公司新能源和工业技术发展组织(NEDO)的外包项目。

<氢只是干低NOx燃烧技术>
有了这项技术,燃料就会被分割成小的量,通过大约机械铅笔芯直径的小喷嘴喷射出来。川崎将这种下一代燃烧器技术称为“Micromix”。

氢发电的答案
朝向氢气社会 - 氢气涡轮机