川崎氢路

为氢能社会铺平了道路

Kawasaki对未来的愿景

如今,我们的社会主要依赖于石油或天然气等化石燃料的能量。
这导致全球变暖的严重环境问题和自然资源耗尽的风险。“氢能量”提供了一种保护稳定的能量供应和保护全球环境的解决方案。

氢已被称为“终极清洁能量”。它可以像石油一样用作电动汽车的燃料,以及天然气以产生电力。
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和使用氢电。
我们的日常生活不会改变。但由于氢能,我们的社会可以急剧改变。

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

氢:终极能量
清洁和强大

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。

氢的“生产”、“运输/储存”和“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”

氢气道路

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。

褐煤在澳大利亚Latrobe Valley的地下约五米处存在。
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。

*棕色煤是一个早期煤炭,植物化石,少于1亿岁。由于自发点火导致运输和储存问题,它尚未被广泛使用。

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。
如果过量的功率以氢的形式储存,则可以在需要时需要使用它。

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

川崎的低温技术使氢的大规模运输成为可能。

当低温冷却至-253°C时,氢气从气态状态改变其相位(GH2)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。
液化形式氢的运输是最高效的方法之一。
这项技术已经用于商业用途。
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

开发了日本第一个与川崎专有技术的工业规模氢液化系统。

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。

川崎的氢气液化系统

运输
海运运输

日本第一艘液化天然气运输船由川崎建造。
Kawasaki将介绍世界上第一个液化氢载体。

为了利用氢作为可行的下一代能量,需要有效和安全地运输大量氢气。Kawasaki于1981年建立了日本的第一个LNG运营商。从那时起,Kawasaki一直是海运过渡技术的领导者。我们是罕见的球员,可以结合造船和液化氢气低温技术。

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
先导液化氢船
先导液化氢船
飞行员液化氢载体“Suiso Frentier”

自第一个日本建造和第一款亚洲建造的LNG运营商以来,已有40多年过去了。世界上第一个液化氢载体“Suiso Frentier”正在建造,目前在最终阶段。
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土地运输和储存。LH.2根据IMO *批准的临时建议,设计和构建载体。
LH.2需要在低于LNG的100°C和容易蒸发的情况下保持在约100°C。该载体现在正在推进朝向运输澳大利亚生产的液化氢的技术示范的最终制剂。

*IMO:国际海事组织

大型液氢运输船

如果氢气被广泛使用的社会实现,则需要携带海外海外生产的大量低成本氢。氢气,终极清洁能量。当氢成为作为煤炭,石油和天然气的能源作为煤,石油和天然气,川崎开发的大型液化氢载体将支持其分布。

运输
陆路运输

液化氢容器
液化氢容器

液化氢容器,使液化氢的陆地运输

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。

压缩气体氢拖车,复合汽缸
压缩气体氢拖车,复合汽缸

压缩气体氢拖车,满足各种运输需求

利用燃料电池进入市场,氢填料的制备已经在进行中。Kawasaki开发了日本第一个压缩氢拖车,其中复合圆柱体将使氢气从国内氢生产设施运送到现场氢气站,在拖车本身中存放,并供应给燃料电池车辆。

存储

川崎技术:
建立在30多年来研究火箭燃料的基础上

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。

液化氢储罐
液化氢储罐

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。

液氢储存罐的故事
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。
LH.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

当广泛利用氢能量开始时,社会将改变大量的交易。在没有发射的燃料电池车辆2将变得普遍,从流动性到发电的一切将通过清洁氢气有效地提供动力。氢气将有助于更大的能量效率,同时有助于实现环保社会。这个梦想能源将有助于创造一个可持续的未来。

燃气轮机用氢技术

氢能量最有效的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。

朝向氢社会-氢燃气轮机

智能社区技术开发项目利用氢气热电联产系统
神户港口

这个示范项目利用了一个热电联产系统(CGS)* 1)氢气涡轮机。
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 - 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 cgs.
    CGS是供应热量和功率的系统的集体名称。
  • * 2 NEDO
    国家研发机构,
    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?

传统的燃气轮机和氢气涡轮机之间的差异位于燃烧器中。
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,需要一种技术来解决稳定燃烧和降低NOx排放等相互矛盾的因素。

氢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倍”火焰传播速度
加上高燃烧温度

氢气燃烧的火焰速度比天然气和更高的燃烧温度快7倍。出于这个原因,技术上,使用氢气的燃烧器需要克服一系列问题,例如燃料喷嘴烧坏,不稳定的燃烧和增加的NOx排放。
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。

*目前研究的结果是从以下研究中获得的。在2014年和2015财年,一项研究是由科学,技术和创新理事会(CSTI)(CTI)(CTI)(CTI)(筹资机构:JST)提供支持的跨部长级战略创新促进计划(SIP)和“能源承运人”项目。从2016年至2018年到2018年,其他研究已作为氢技术和利用项目的进步,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>
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”。

故事氢发电
朝向氢社会-氢燃气轮机
范围川崎重工季刊通讯
作为川崎集团的英文季度时事通讯,Scope展示了我们在陆地、海上和空中的不同产品组,并介绍了我们的最新、前沿产品和技术。