川崎氢路

为氢能社会铺平了道路

未来的远景

今天,我们的社会在能源方面主要依赖石油或天然气等化石燃料。
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于发电。
此外,与化石燃料不同,氢气在燃烧以产生能量时不会发出二氧化碳。
我们将能够继续驾驶汽车和使用氢电。
我们的日常生活不会改变。但多亏了氢能,我们的社会可以发生巨大的变化。

川崎希望通过氢能为世界人民带来一个新的未来。
这项利用整个川崎集团综合能力的计划已经开始。

氢气:最终能量
干净有力

氢气,一种没有发出CO的清洁能量2利用率时,可从众多来源衍生。基础设施的准备利用氢作为能量来源正在全球。

氢的“生产”、“运输/储存”和“利用”。
Kawasaki具有与每个过程高度兼容的技术。Kawasaki Technology将向能源消费者链接氢气生产基地,并在这样做的情况下生下氢气道路。

“生产”,“运输/储存”和“利用”

氢路

生产

生产

生产
褐煤

“氢”解决方案利用以前未使用的资源

尽管有很大的潜力,但由于由于各种原因,棕色煤炭未使用,因此不能向消费者运送。将棕色煤转化为“氢”的解决方案能够实际使用先前未使用的资源。氢气的力量将在能源生产基地和消费地点之间创造一个名为“氢气道路”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。
储备估计相当于日本总电力发电的240年。
氢气是从褐煤中提炼出来的,然后用液化氢运输船运到日本。

*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

大自然是人类无法控制的。
随着可再生能源发电的广泛应用,电力供应的稳定性成为一个问题。
如果多余的能量以氢的形式储存,那么需要的人可以随时使用。

可再生能源生产 可再生能源生产
氢运输与储存


运输和贮存

液化氢:大容量运输的关键

Kawasaki的低温技术使得氢气的大量运输成为可能。

当低温冷却至-253°C时,氢从气态(GH)转变为相2)变为液态(LH2),缩小到原来体积的1/800。随着体积的减小,储存和运输效率显著提高,使得氢气的分布更加广泛。
液化氢的运输是效率最高的方法之一。
这项技术已经用于商业用途。
Kawasaki多年来提供液化天然气(LNG:在-162℃)载体,储罐和接收终端,以及该区域的低温液化储氢罐的经验。
Kawasaki已经拥有氢气能源社会基础的氢气批量运输最先进技术的关键。

实现-253°C:低温

利用川崎的专有技术开发了日本第一个工业规模的氢液化系统。

发达的氢液化系统安装在Harima工作的氢技术示范中心,并且每天具有约5吨氢的能力。
该系统是基于川崎的低温材料处理技术和我们在高速机械开发中培育的涡轮技术。

回答川崎的氢液化系统

运输
海上运输

日本第一艘液化天然气运输船由川崎建造。
川崎将引进世界上第一艘液化氢运输船。

为了将氢气作为一种可行的下一代能源加以利用,需要高效、安全地运输大量氢气的技术。1981年,川崎建造了日本第一艘液化天然气船。从那时起,川崎一直是海上运输低温技术的领导者。我们是少有的将造船技术和液化氢低温技术结合起来的公司。

液化天然气船

-162°C液化天然气运输船:40年的川崎骄傲。

液化天然气船
试点液化氢载体
试点液化氢载体
“SUISO FRONTIER”液化氢试验船

自第一艘日本制造的液化天然气船和第一艘亚洲制造的液化天然气船建造以来,40多年过去了。世界上第一艘液化氢船“SUISO FRONTIER”正在建造中,目前处于最后阶段。
专门为LH设计的加压低温货物密封系统2是基于川崎现有的LNG船建造技术和LH2陆地运输和储存。LH2承运人是根据国际海事组织*作为临时建议批准的安全要求设计和建造的。
LH2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

大型液化氢载体

如果一个广泛使用氢气的社会得以实现,就有必要将大量从海外生产的低成本氢气运往日本。氢,终极清洁能源。当氢成为像煤、石油和天然气一样常见的能源时,川崎开发的大型液化氢运输船将支持其配送。

运输
陆路运输

液化氢容器
液化氢容器

液化氢容器,用于液化氢的陆上运输

随着对氢能需求的增加,将需要陆地运输将大量的液化氢运送到消费地点。我们为液化天然气储罐开发的绝缘技术可以在-253°C的条件下运输液化氢。

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

压缩气体氢拖车,满足各种运输需求

随着燃料电池汽车进入市场,氢加气站的准备工作已经开始。川崎开发了日本第一辆带有复合气瓶的压缩氢拖车,这将使氢能够从国内制氢设施运输到厂外氢加气站,并储存在拖车中r本身,并提供给燃料电池车辆。

存储

川崎技术:
建立在30多年来研究火箭燃料的基础上

Through the development of the liquefied hydrogen storage tanks at JAXA (Japan Aerospace Exploration Agency)’s Tanegashima Space Center rocket launch facilities, as well as liquefied hydrogen containers for land transportation, Kawasaki has cultivated technology to transport and store -253°C cryogenic liquefied hydrogen safely. Kawasaki technology, based on a long, successful history of dealing with hydrogen, will be instrumental in building the hydrogen energy network.

液化氢储罐
液化氢储罐

最大的日本国内液化储氢罐,配备先进的绝缘技术,可最大限度地减少蒸发气体

在液化氢储存罐中,来自太阳和其他外部因素的热量会使储存的液体蒸发。这就是所谓的蒸发气体,而将其形成最小化的技术对于液化氢的长期储存至关重要。为了保持储存液化氢所需的-253°C的条件,川崎开发了比我们的液化天然气储罐更先进的隔热技术,以保持蒸发气体的生成到绝对最小。30年来,我们的高性能液态氢储存罐为日本宇宙航空研究开发机构种子岛航天中心的工作提供了支持,这证明了我们对川崎技术的高度信任。

液态氢储存罐
基地+船合成
神户液化氢接收终端“Hy touch Kobe”

川崎完成了科比的LH2神户机场岛上的终端“Hy Touch Kobe”,由装载臂系统(LAS)转移液化氢气作为其低温温度为-253℃,液化储氢罐和相关设施。
的韩2终端现在正在进行世界上第一个技术示范,国际氢能供应链。

液化水素タンク
氢的利用率

利用

广阔的未来社会
氢能利用在望

当氢能开始广泛使用时,社会将发生巨大变化。运行时不排放CO的燃料电池车辆2将变得司空见惯,从移动到发电的一切都将由清洁的氢气高效供电。氢气将有助于提高能源效率,同时有助于实现环境友好型社会。这种梦想能量将有助于创造一个可持续的未来。

燃气轮机氢气技术

氢能的最有效利用之一是氢燃气轮机发电。
Kawasaki仅使用氢气或天然气以及它们的任何混合物使用燃烧的专有技术。新开发的燃烧技术使现有的天然气涡轮机能够在没有修改其主体的情况下使用,以及整个涡轮机系统能够适应氢的独特燃烧性。
在2018年春季,通过在仅通过单独推动的城市地区的燃气轮机发电系统提供四个邻近的公共设施,通过燃气涡轮发电系统同时提供四个相邻的公共设施,成功完成了示范。这是世界上第一个。

朝向氢社会-氢燃气轮机

利用氢热电联产系统的智能社区技术开发项目
神户港口岛

这个示范项目利用了一个热电联产系统(CGS)*1)和氢气涡轮。
在Minatojima Clean Centre的前场地,我们构建了一种具有由氢气和天然气燃料的1 MW燃气轮机的共同发电系统。

这是由NEDO特定主题补贴到工业技术开发费用的项目*2(2015 - 2018财年)与大林株会社、神户市和关西地区的主要企业合作。这是世界上首次尝试向城市地区提供氢气产生的热能和电力。

  • *1克
    CGS是供热和供电系统的统称。
  • * 2 NEDO
    国家研究和发展机构,
    新能源与工业技术发展组织
  • NEDO

湿式燃烧器
氢气和天然气加油燃烧器

川崎如何结合互相冲突的因素?

传统燃气轮机和氢气轮机的区别在于燃烧室。
Kawasaki而不是仅设计它,而不是为氢气设计一种技术,以便可以灵活地使用天然气,氢气或它们的混合物作为其燃料。
但是,需要一种解决诸如稳定燃烧等冲突因素并同时降低NOx排放的技术。

氢几乎是我们社会的一部分。

该演示项目从氢气产生热量和电力,并将其供应到附近的公共设施。
这是一个城市地区世界上这类这种项目的第一个项目。
氢几乎是我们社会的一部分。

“只氢干式低NOx燃烧技术”

NEDO

氢技术和利用项目的进步

新技术的诞生
具有“7次”火焰传播速度
加上燃烧温度高

氢气的燃烧速度约为天然气的7倍,且燃烧温度较高。因此,从技术上讲,使用氢气的燃烧器需要克服一系列问题,如燃料喷嘴烧坏、燃烧不稳定和NOx排放增加。
在实践中,这意味着需要先进的技术来开发可以应对氢燃烧特性的燃烧器。

例如,为了保护燃料喷嘴不受高温火焰的影响,喷嘴被涂上了一层陶瓷。针对火焰温度升高会导致氮氧化物排放增加的问题,川崎重工通过注水来降低火焰温度,但这实际上恶化了燃油经济性。因此,川崎开发了纯氢燃料干式低NOx燃烧技术作为一种全新的思路来克服这一问题。其原理是将燃料细分,然后从大约机械铅笔芯直径的小喷嘴中喷射出来,这样燃料就会在“微火焰”中燃烧。川崎称这种技术为“Micromix”。使用Micromix燃烧室,可以燃烧100%纯氢,同时不需要注水就能抑制NOx排放。因此,实现CO2零排放发电即将到来。

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。

<氢只干低NOx燃烧技术>
利用这种技术,通过从微小的喷嘴喷射大致从机械铅笔的核心的直径中喷射到少量少量。Kawasaki称这个下一代型燃烧器技术“Micromix”。

氢能发电
朝向氢社会-氢燃气轮机