加氫站與加油站合建可以有效解決用地審批困難、選址受限、遠(yuǎn)離終端客戶及管理成本高等問(wèn)題。通過(guò)功能設(shè)施分區(qū)，共用給水和排水、供電、站控及安防系統(tǒng)，可最大限度地降低合建站建設(shè)管理成本，節(jié)約土地資源，實(shí)現(xiàn)加油與加氫合建站的可持續(xù)發(fā)展。簡(jiǎn)要分析了油氫合建站的優(yōu)勢(shì)，從功能分區(qū)、建設(shè)方案、建站等級(jí)、安全管理及日常運(yùn)維等多角度介紹了合建站的特點(diǎn); 剖析了國(guó)內(nèi)外加氫站建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范發(fā)展現(xiàn)狀，以《加氫站技術(shù)規(guī)范》GB 50516—2010為切入點(diǎn)，對(duì)我國(guó)加氫站設(shè)計(jì)與建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)的制定提出了合理化建議。分析結(jié)果可為加氫站項(xiàng)目建設(shè)或標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范修編提供參考。
氫能因其具有清潔、高效、安全、可持續(xù)發(fā)展的特性，被視為21世紀(jì)最具發(fā)展?jié)摿Φ那鍧嵞茉?。氫能社?huì)建設(shè)步伐的快速推進(jìn)，對(duì)緩解能源緊張與環(huán)境污染問(wèn)題顯得尤為重要。歐美、日本等國(guó)和地區(qū)制定了詳細(xì)的氫能產(chǎn)業(yè)規(guī)劃和發(fā)展路線圖。我國(guó)高度重視氫能和燃料電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展，得到了國(guó)家多部委、地方政府的持續(xù)關(guān)注。國(guó)家將推進(jìn)加氫站建設(shè)寫(xiě)進(jìn) 2019 年政府工作報(bào)告，意在推動(dòng)氫能基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)?！吨袊?guó)氫能產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展藍(lán)皮書(shū)( 2016) 》首次提出了中國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展規(guī)劃圖，提出到 2020 年實(shí)現(xiàn)5000輛級(jí)規(guī)模在特定地區(qū)公共服務(wù)用車領(lǐng)域的示范應(yīng)用，建成100座加氫站; 2025 年實(shí)現(xiàn) 5 萬(wàn)輛規(guī)模的應(yīng)用，建成300座加氫站; 2030年實(shí)現(xiàn)100萬(wàn)輛燃料電池汽車的商業(yè)化應(yīng)用，建成1000座加氫站。
加氫站在國(guó)內(nèi)起步較晚，設(shè)備供應(yīng)商設(shè)備質(zhì)量、工程建設(shè)及現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)營(yíng)水平參差不齊。國(guó)家、地方層面對(duì)加氫站方面的規(guī)劃、標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)相對(duì)滯后。與氫能產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)規(guī)范也在加緊制定和完善中。加氫站大多選址離目標(biāo)市場(chǎng)較近的區(qū)域，用地十分緊張，由于加氫站介質(zhì)的特殊性及高壓力等級(jí)，其安全、穩(wěn)定及可靠運(yùn)行問(wèn)題備受社會(huì)關(guān)注，因此管理部門(mén)在新建加氫站用地、環(huán)評(píng)審批等環(huán)節(jié)比較謹(jǐn)慎。
我國(guó)約有10萬(wàn)座加油站，加油站遍及祖國(guó)的大江南北，改造加油站為加油加氫合建站僅需在原有加油站內(nèi)新增氫氣相關(guān)設(shè)施，解決現(xiàn)有加氫站土地規(guī)劃、行政審批等問(wèn)題。同時(shí)由于燃料電池車的大規(guī)模推廣，必然導(dǎo)致燃油車數(shù)量減少、汽柴油需求的降低。將加油站改造為油氫合建站可以盤(pán)活加油站資產(chǎn)，提高土地使用效率，靠近終端客戶，便于統(tǒng)一管理，減少危險(xiǎn)性場(chǎng)所數(shù)量，因此，對(duì)于加油站與加氫站的合建進(jìn)行探討是很有必要的。
油氫合建加氫站優(yōu)勢(shì)
油氫合建站是依靠已有加油站而建，被認(rèn)為是目前加氫站建設(shè)的最佳方式。部分加油站具備油氫合建站的基本條件，有足量的土地以及跟周邊設(shè)施的距離滿足加氫站技術(shù)規(guī)范( GB 50516—2010) 的要求。這不僅可以有效節(jié)約土地成本，而且可以依靠已有加油站銷售網(wǎng)絡(luò)，帶來(lái)比較穩(wěn)定的客戶，形成一個(gè)可持續(xù)發(fā)展的加氫基礎(chǔ)設(shè)施推廣新模式，從而體現(xiàn)出建設(shè)油氫合建站的可行性。同時(shí)，現(xiàn)有加油站已有多年運(yùn)營(yíng)經(jīng)驗(yàn)，在設(shè)備維護(hù)、安全管理以及人員素質(zhì)方面都有得天獨(dú)厚的條件，為油氫合建站的建設(shè)和示范運(yùn)行提供了基本保障。
油氫合建站模式主要優(yōu)勢(shì)在于: ①可以有效、快速地解決加氫站的規(guī)劃布局和建設(shè)問(wèn)題; ②節(jié)約土地，減少城市近郊、遠(yuǎn)郊土地供應(yīng)壓力; ③油氫共存，靠近終端客戶，方便車輛加注氫氣; ④合理利用現(xiàn)有加油站人力資源和管理制度，便于統(tǒng)一管理，提升加氫站運(yùn)營(yíng)管理水平; ⑤油氫合建站可以減少危險(xiǎn)性場(chǎng)所數(shù)量，尤其是城市建成區(qū)危險(xiǎn)性場(chǎng)所數(shù)量，有利于保障城市居民生命安全。
鑒于加氫站建設(shè)和運(yùn)營(yíng)的經(jīng)濟(jì)性是制約其發(fā)展的關(guān)鍵因素，綜合分析來(lái)看，油氫合建站是滿足未來(lái)相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)油、氫燃料電池車共存期能源補(bǔ)給的最佳方式。
合建站建設(shè)方案及要點(diǎn)
1、功能分區(qū)
油氫合建站總圖布置需要考慮兩方面因素，一個(gè)是合建站內(nèi)設(shè)施之間，以及站內(nèi)與站外建構(gòu)筑物的安全間距; 一個(gè)是功能劃分，滿足合建站內(nèi)加油、加氫車輛的合理車行流向。
油氫合建站需要實(shí)現(xiàn)功能區(qū)嚴(yán)格劃分和相對(duì)隔離，確保合建站內(nèi)加油、加氫安全。一般而言，將合建站分為加油設(shè)備區(qū)、加氫設(shè)備區(qū)、加油加注區(qū)、加氫加注區(qū)、商業(yè)區(qū)等五個(gè)功能區(qū)域。根據(jù)合建站實(shí)際情況，功能區(qū)域可以靈活調(diào)整。加油區(qū)和加氫區(qū)地面設(shè)置隔離溝，或者加氫區(qū)地面略高于加油區(qū)，避免逸散的油氣向加氫區(qū)擴(kuò)散。
加氫設(shè)備區(qū)設(shè)置有長(zhǎng)管拖車、卸氣柱、壓縮機(jī)、儲(chǔ)氫罐或儲(chǔ)氫瓶、順序控制盤(pán)、冷水機(jī)組或冷凍水機(jī)組等設(shè)施。從減少占地、便于管理等角度出發(fā)，加氫設(shè)備區(qū)的設(shè)備多采用模塊化設(shè)計(jì)，縮短現(xiàn)場(chǎng)施工周期。加氫設(shè)備區(qū)多采用封閉管理模式，利用柵欄或圍墻等形式形成封閉區(qū)域，防止非工作人員進(jìn)入。
2、建設(shè)方案
兩種常見(jiàn)的合建站平面布置方案分別如圖 1、 圖 2 所示。針對(duì)既有加油站內(nèi)增設(shè)氫氣加注功能，可以采用固定儲(chǔ)氫設(shè)施和移動(dòng)儲(chǔ)氫設(shè)施兩種模式。
如圖 1 所示，在站房東側(cè)增設(shè)加氫區(qū)域，在此區(qū)域內(nèi)完成卸氫、壓縮氫氣、儲(chǔ)存氫氣和氫氣加注。此區(qū)域?yàn)閲鷫驏艡谛纬傻姆忾]區(qū)域，設(shè)置有警示標(biāo)志，嚴(yán)禁人員隨意進(jìn)入該區(qū)域。另外，可以利用現(xiàn)有加油島改造為加氫島，加氫島和加油島可共用一個(gè)罩棚或做簡(jiǎn)單的改造，不需要進(jìn)行額外建設(shè)，如圖 2 所 示。為了減少車輛、人流對(duì)加氫管線布置的影響，加氫島與儲(chǔ)氫罐之間管線設(shè)置于管溝內(nèi)，在不填沙情況下管溝上鋪設(shè)帶孔蓋板，防止氫氣聚集; 在管溝填沙情況下可以鋪設(shè)不帶孔蓋板。
新建油氫合建站，需要綜合考慮站址選擇、油氫的預(yù)期需求量、氫氣氣源的遠(yuǎn)近、與周邊設(shè)施的安全距離等多重因素。合建站的設(shè)備布局需要滿足安全間距、環(huán)保、消防安全相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范要求。加油加氫車輛進(jìn)出站的路由優(yōu)化，避免加氫車輛與加油車輛相互干擾。
普通加油站電力容量在 50 kVA 左右，增設(shè)加氫設(shè)施后，需要進(jìn)行電力擴(kuò)容以滿足用電負(fù)荷。根據(jù)國(guó)家 標(biāo) 準(zhǔn)《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50052— 2009 的規(guī)定，加氫站用電負(fù)荷等級(jí)按照三級(jí)負(fù)荷設(shè)計(jì)。為便于統(tǒng)一管理，加油站控制需求建議整合到加氫站自控系統(tǒng)中。可燃?xì)怏w檢測(cè)儀系統(tǒng)、火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)、安防監(jiān)控系統(tǒng)、聲光報(bào)警系統(tǒng)需要進(jìn)行集中管理。站內(nèi)地坪雨水通過(guò)明溝及雨水口收集，通過(guò)雨水管道輸送出邊界，最終進(jìn)入市政污水管道，進(jìn)市政污水管道前設(shè)置隔油設(shè)施。站內(nèi)給水、消防系統(tǒng)主要依托市政給水管網(wǎng)及消防設(shè)施，并根據(jù)規(guī)范要求設(shè)置手提式及推車式小型滅火器。
3、合建站等級(jí)
現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《汽車加油加氣站設(shè)計(jì)與施工規(guī)范》GB 50156—2012( 2014 年版) 中第 3. 0. 9 條( 見(jiàn) 表 1) 規(guī)定了加油站等級(jí)。
按照《加氫站技術(shù)規(guī)范》GB 50516—2010 規(guī)定，加氫站對(duì)站內(nèi)氫氣總?cè)萘亢蛦喂奕萘窟M(jìn)行了限定，參見(jiàn)表 2。目前加氫站大多為三級(jí)加氫站或二級(jí)加氫站，一級(jí)加氫站數(shù)量極少。由于氫氣壓力高，單罐容量少有大于 500 kg，均能滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。
油氫合建站的等級(jí)劃分參見(jiàn)表 3。從表中可以看出，一級(jí)加油站內(nèi)不得合建加氫站，二級(jí)加油站內(nèi)與二級(jí)加氫站、三級(jí)加氫站合建后上升為一級(jí)油氫合建站，兩種等級(jí)的三級(jí)加油站與二級(jí)加氫站合建后均升級(jí)為一級(jí)油氫合建站，三級(jí)加油站( 30 m3≤ V≤60 m3 ) 與三級(jí)加氫站合建時(shí)，升級(jí)為二級(jí)油氫合建站，三級(jí)加油站( V≤30 m3 ) 與三級(jí)加氫站合建時(shí)，仍為三級(jí)油氫合建站。
現(xiàn)有加油站增設(shè)加氫站，除了需要符合城市規(guī)劃、環(huán)境保護(hù)和節(jié)約能源外，還需要滿足消防安全。另外，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，在城市建成區(qū)內(nèi)不應(yīng)建設(shè)一級(jí)加氫加油合建建站。
4、合建站的安全問(wèn)題
為確保加氫站的安全穩(wěn)定運(yùn)行，不論是在加氫站選址、設(shè)備布局、工藝及工程設(shè)計(jì)階段，還是設(shè)備選型、施工、驗(yàn)收、運(yùn)營(yíng)過(guò)程，都必須嚴(yán)格按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范開(kāi)展工作。如: 指導(dǎo)加氫站設(shè)計(jì)的《加氫站技術(shù)規(guī)范》GB 50516—2010、《加氫站安全技術(shù)規(guī)范》GB /T 34584—2017 等。GB 50516—2010 對(duì)站址選擇、總平面布置、安全間距、加氫工藝與設(shè)施、消防與安全設(shè)施、建筑設(shè)施、給排水、電氣裝置、施工安裝驗(yàn)收及運(yùn)營(yíng)管理等方面做了明確的規(guī)定。合建站內(nèi)加氫機(jī)、儲(chǔ)氫罐、壓縮機(jī)間、可燃?xì)怏w調(diào)節(jié)閥組間與加油站內(nèi)埋地油罐、加油機(jī)、密閉卸油點(diǎn)、站房的間距見(jiàn)表 4。國(guó)外加氫站工藝設(shè)備布置緊湊，與國(guó)外同類型加氫站安全間距相比，我國(guó)規(guī)范的安全間距仍有縮減的空間，從而利于用地布局。
氫氣的爆炸極限 4. 0% ～75. 6%( 體積濃度) ，在設(shè)備布置、頂棚設(shè)計(jì)等需要考慮泄漏氣體擴(kuò)散條件，避免氫氣的積聚。氫氣燃燒時(shí)的火焰無(wú)顏色，肉眼不易察覺(jué)，因此具有較高的火災(zāi)危險(xiǎn)性。一般應(yīng)在壓縮機(jī)、儲(chǔ)氫罐附近及加氫機(jī)頂部設(shè)置 1%氫濃度探測(cè)和紅外火焰探測(cè)裝置，站內(nèi)布置地震監(jiān)測(cè)設(shè)施。
5、合建站的運(yùn)維
在油氫合建站運(yùn)維方面，為了滿足終端用戶燃油或氫氣需求，在加油站入口合適位置標(biāo)注本站是否具有氫氣加注服務(wù)功能，將加氫區(qū)和加油區(qū)進(jìn)行區(qū)分，避免燃油加注車輛擠占加氫車輛位置。
在加氫站運(yùn)營(yíng)安全管理方面，加氫站運(yùn)維人員上崗前必須經(jīng)過(guò)專業(yè)培訓(xùn)，持證上崗; 安排專職安全人員巡查，對(duì)安全閥、控制閥等定期校驗(yàn); 卸車、加注過(guò)程要有專人進(jìn)行操作; 定期按規(guī)定的路線或先前制定方案進(jìn)行巡檢，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)處理或向上級(jí)匯報(bào)，確保巡檢路線、逃生通道的通暢。站內(nèi)需要制定詳細(xì)的操作規(guī)定和管理制度，尤其是應(yīng)急預(yù)案的制定和定期進(jìn)行演練，根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行預(yù)案的完善。
如果氫氣管道鋪設(shè)在管溝內(nèi)，管溝內(nèi)積水需要及時(shí)外排，避免氫氣管線浸泡在水中。加氫設(shè)施區(qū)域需要設(shè)置圍欄或圍墻，防止無(wú)關(guān)人員進(jìn)入加氫站工藝設(shè)備區(qū)、控制室，嚴(yán)防明火; 加氫槍軟管氣密性檢查，定期更換。
合建站標(biāo)準(zhǔn)淺議
1、國(guó)外加氫站標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀
歐美、日本等國(guó)家是最早開(kāi)展氫能技術(shù)開(kāi)發(fā)與應(yīng)用的國(guó)家。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，國(guó)外針對(duì)燃料電池用氫氣加注站制定了專門(mén)法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)的國(guó)家有近 10 個(gè)，例如: 美國(guó)《NFPA 2》、英國(guó)《BCGA CP33》、日本《高壓氣體保安法》、德國(guó)《VdTV Merkblatt》、韓國(guó)《KGS FP216》、法國(guó)《la rubrique N1416》及意大利《Ｒegulation 2006－08－31》［22］等。除此之外，美國(guó)動(dòng)力機(jī)械工程師協(xié)會(huì)( American Society of Mechanical Engineers，ASME) 發(fā)布的 SAE J2601—2016; 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織( ISO) 發(fā)布的 ISO/TS 19880 等技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)加氫站、氫能產(chǎn)業(yè)相關(guān)領(lǐng)域做出了明確規(guī)定。
2、國(guó)內(nèi)加氫站標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀
國(guó)內(nèi)氫能和加氫站標(biāo)準(zhǔn)大多是近十年頒布的，主要集中在加氫站設(shè)計(jì)、建設(shè)、安全及關(guān)鍵設(shè)備等。
表5 列出了部分氫能及加氫站相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。2005 年國(guó)家建設(shè)部和質(zhì)監(jiān)局聯(lián)合頒布了升級(jí)的《氫氣站設(shè)計(jì)規(guī)定》GB 50177—2005，對(duì)國(guó)內(nèi)新建、改建、擴(kuò)建氫氣站、供氫站及廠區(qū)設(shè)計(jì)提供依據(jù); 2010 年國(guó)家建設(shè)部和質(zhì)監(jiān)局再次聯(lián)合頒布了《加氫站技術(shù)規(guī)范》GB 50516—2010，對(duì)國(guó)內(nèi)加氫站設(shè)計(jì)、建設(shè)起到了積極的指導(dǎo)作用。2019 年 8 月國(guó)家住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部委托中國(guó)石化集團(tuán)公司主持修編《汽車加油加氣站設(shè)計(jì)與施工規(guī)范》，修訂的主要內(nèi)容之一是增加油氫合建加氫站的技術(shù)要求，以適應(yīng)氫燃料電池汽車的發(fā)展。2020 年 6 月 12 日住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部公布了《汽車加油加氣加氫站技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)( 征求意見(jiàn)稿) 》《加氫站技術(shù)規(guī)范( 局部修訂條文征求意見(jiàn)稿) 》，征求意見(jiàn)稿分別對(duì)原標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了局部的修編和內(nèi)容補(bǔ)充。
3、加氫站技術(shù)規(guī)范討論
《加氫站技術(shù)規(guī)范》GB 50516—2010，為國(guó)內(nèi)加氫站、合建加氫站工程設(shè)計(jì)、設(shè)備采購(gòu)、施工及驗(yàn)收等提供了依據(jù)，是加氫站安全運(yùn)行必須遵守的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)之一。2010 版加氫站技術(shù)規(guī)范發(fā)布時(shí)，國(guó)內(nèi)加氫站建設(shè)屈指可數(shù)，對(duì)加氫站建設(shè)實(shí)際情況考慮較少，加氫站技術(shù)規(guī)范部分條款操作性不強(qiáng)。隨著近年來(lái)加氫站建站步伐的加速推進(jìn)，在加氫站工程設(shè)計(jì)、建設(shè)方面出現(xiàn)了一些亟待解決的問(wèn)題。
加氫站管線共溝設(shè)置問(wèn)題
《加氫站技術(shù)規(guī)范》GB 50516—2010 中 6. 5. 6 條“站區(qū)內(nèi)氫氣管道明溝敷設(shè)時(shí)，不得與空氣、汽水管道等共溝敷設(shè); ”該條是強(qiáng)制性條文，在條文解釋中提到，氫氣管道不得與空氣管、給排水管等無(wú)關(guān)管道共溝敷設(shè)，以避免在明溝內(nèi)出現(xiàn)明火作業(yè)。結(jié)合日本、歐美等國(guó)加氫站建站情況及當(dāng)前國(guó)內(nèi)加氫站建設(shè)實(shí)際，建議取消氫氣管道不得與空氣、汽水管道等共溝敷設(shè)之規(guī)定。簡(jiǎn)要分析如下:
(1) 加氫站內(nèi)常見(jiàn)管道類型有: 氫氣管、放散管、循環(huán)水管、冷卻液管、冷凍液管及氮?dú)夤艿?。氫氣管道?nèi)是高壓易燃易爆的氫氣，其余均為惰性介質(zhì)管線。即使共溝敷設(shè)，也不會(huì)帶來(lái)額外的易燃、易爆介質(zhì)。從危險(xiǎn)性技術(shù)層面看，共溝敷設(shè)并無(wú)不妥。
在進(jìn)行加氫站設(shè)計(jì)、建設(shè)中，由于氫氣管道與其他管道不能共溝敷設(shè)，所以至少需要設(shè)置兩條管溝。兩條溝不僅增加了工程量，而且由于管溝上需要鋪設(shè)帶有通氣良好的孔或條縫蓋板，車輛來(lái)回碾壓帶來(lái)潛在的危險(xiǎn)，一條管溝則降低了被車輛碾壓破壞的可能性。
(2) 氫氣管溝在爆炸危險(xiǎn)區(qū)劃分通常劃分為 1區(qū)或 2 區(qū)。在爆炸危險(xiǎn)性區(qū)域進(jìn)行動(dòng)火作業(yè)，需要到相關(guān)部門(mén)辦理動(dòng)火作業(yè)票審批手續(xù)。由于加氫站內(nèi)配套設(shè)施管線彼此關(guān)聯(lián)，配套管線出現(xiàn)問(wèn)題，加氫站也不能正常運(yùn)行。如果確實(shí)需要對(duì)共溝敷設(shè)的管道進(jìn)行明火作業(yè)，此時(shí)加氫站是停止氫氣卸氣、壓縮和氫氣加注作業(yè)的，甚至將管溝內(nèi)氫氣管道中的氫氣進(jìn)行臨時(shí)放散。從加氫站安全運(yùn)營(yíng)、維護(hù)管理層面看，健全的管理制度也能將共溝敷設(shè)明火作業(yè)的危險(xiǎn)性降至最小。
綜上，從技術(shù)、管理及實(shí)際運(yùn)行角度綜合分析，氫氣管道可以與加氫站相關(guān)的放散管、循環(huán)水管、冷卻液管、冷凍液管及氮?dú)夤艿裙矞戏笤O(shè)。
罩棚形式
《加氫站技術(shù)規(guī)范》GB 50516—2010 中 8. 0. 3 條: “加氫島、加氫機(jī)安裝場(chǎng)所的上部罩棚應(yīng)符合下列規(guī)定: 罩棚內(nèi)表面應(yīng)平整，坡向外側(cè)不得積聚氫氣?！痹摋l文是強(qiáng)制條文，必須執(zhí)行，但實(shí)際可操作性較差。建議直接刪除或修改為“罩棚內(nèi)表面應(yīng)平整，不得積聚氫氣?！弊鳛橐?guī)范/標(biāo)準(zhǔn)，不應(yīng)該限制罩棚的具體坡向形式。
(1) 8. 0. 3 條的條文解釋中提到，據(jù)調(diào)查，國(guó)內(nèi)外已建成加氫站的加氫機(jī)部分均采用四面或三面開(kāi)敞的上部設(shè)置罩棚形式。這種做法既有利于氫氣的擴(kuò)散、人員疏散和消防安全，又有利于氫能汽車加氫作業(yè)的操作。該條文解釋未提到上部設(shè)置罩棚的具體形式，條文與解釋不對(duì)應(yīng)。
(2) 加氫機(jī)頂部罩棚一方面是為加氫機(jī)遮雨、避免陽(yáng)光長(zhǎng)時(shí)間照射，另一方面也是為氫氣加注操作人員、加氫用戶提供一個(gè)相對(duì)舒適的環(huán)境。罩棚設(shè)置必須滿足氫氣不積聚的要求，不應(yīng)該限制罩棚的具體坡向形式。如圖 3 所示，罩棚坡向內(nèi)側(cè)，也不會(huì)積聚氫氣。
《加氫站技術(shù)規(guī)范》GB 50516—2010 中 8. 0. 10 條“有爆炸危險(xiǎn)房間或區(qū)域內(nèi)的地坪，應(yīng)采用不發(fā)火花地面?！贝丝钜?guī)定缺乏必要的數(shù)據(jù)支撐，建議改為: 有爆炸危險(xiǎn)房間的地坪，應(yīng)采用不發(fā)火花地面，或者刪除此條款。
不發(fā)火花地面的設(shè)置借鑒《汽車加油加氣站設(shè)計(jì)與施工規(guī)范》GB 50156—2012，第 5. 0. 5 條加油加氣作業(yè)區(qū)內(nèi)，不得有“明火地點(diǎn)”或“散發(fā)火花地點(diǎn)”。氫氣的密度為 0. 089 8 kg /m3，遠(yuǎn)低于空氣的密度 1. 293 kg /m3 和天然氣的密度 0. 716 kg /m3，一旦泄露很容易向上擴(kuò)散，不易在設(shè)備或建筑低處積聚［24－25］，即泄漏的氫氣向上運(yùn)動(dòng)，地面產(chǎn)生的火花是否能引燃?xì)錃?，建議委托專業(yè)機(jī)構(gòu)開(kāi)展氫氣泄漏與發(fā)火地面燃燒/爆炸危險(xiǎn)性實(shí)驗(yàn)研究，不能直接將加油加氣站的“明火地點(diǎn)”或“散發(fā)火花地點(diǎn)”引用過(guò)來(lái)。氫氣易擴(kuò)散且擴(kuò)散水平半徑小，主要向上擴(kuò)散的特性，決定了室外地坪不需要采用不發(fā)火地面。
其他方面
(1) 建議明確 3. 0. 2 條中長(zhǎng)管拖車的容積是否包含在儲(chǔ)氫罐總?cè)萘績(jī)?nèi)。
(2) 6. 5. 4 條放空管道的阻火器設(shè)置。LNG 站標(biāo)準(zhǔn)中要求排放管不設(shè)置阻火器。建議研究阻火器設(shè)置的必要性，并提出阻火器設(shè)置位置與阻火器型式說(shuō)明。
(3) 在術(shù)語(yǔ)說(shuō)明中補(bǔ)充建議說(shuō)明可燃?xì)怏w壓縮機(jī)間、可燃?xì)怏w調(diào)節(jié)閥組間，避免使用過(guò)程的誤解。
合建站建設(shè)存在的問(wèn)題與建議
近年來(lái)，各地相繼出臺(tái)氫能產(chǎn)業(yè)規(guī)劃，氫能基礎(chǔ)設(shè)施建 設(shè) 呈 現(xiàn) 迅 猛 發(fā) 展 態(tài) 勢(shì)［26］。截 至 2020 年 1 月，中國(guó)已建成加氫站 61 座，其中建成油氫合建站 4 座( 詳見(jiàn)表 6) 。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，2020 年底將建成超過(guò) 100 座加氫站，其中大部分是油氫合建站、氣氫合建站或油電氫合建站等。在眾多合建站類型中，油氫合建站被認(rèn)為是最具發(fā)展?jié)摿Φ哪茉醇幼⒄尽?
1、存在問(wèn)題
針對(duì)合建加氫站/加氫站建設(shè)瓶頸問(wèn)題，梳理了以下 7 個(gè)影響其發(fā)展的主要因素:
①加氫站歸口管理不明、審批流程復(fù)雜，作為新生事物，加氫站的地方管理部門(mén)歸屬不明確，將加氫站作為?；饭芾磉€是能源供應(yīng)站管理，各地做法不一;
②加氫站設(shè)計(jì)、建設(shè)、施工人員能力參差不齊、管理不到位;
③站內(nèi)制氫加氫站的土地性質(zhì)，如按照工業(yè)用地審批在站制氫，除新批加氫站用地外，在現(xiàn)有加油站、加氣站內(nèi)增加制氫設(shè)施，土地性質(zhì)從商業(yè)用地變?yōu)榱斯I(yè)用地，很難通過(guò)政府審批及消防驗(yàn)收;
④合建站標(biāo)準(zhǔn)缺失，現(xiàn)行加氫站標(biāo)準(zhǔn)可操作性差，安全間距遠(yuǎn)大于國(guó)外同類加氫站。國(guó)內(nèi)具備增上加氫設(shè)施的加油站不足十分之一，嚴(yán)重阻礙了油氫合建站的發(fā)展;
⑤加氫站建設(shè)成本過(guò)高，尤其是 70 MPa 氫氣加注壓力等級(jí)的壓縮機(jī)、儲(chǔ) 氫 罐、加氫機(jī)等核心設(shè)備，高壓控制閥門(mén)、儀表、管件等核心設(shè)備主要依賴進(jìn)口;
⑥加氫站尚未形成網(wǎng)絡(luò)，運(yùn)營(yíng)氫燃料電池車少，終端氫氣加注價(jià)格高，加氫站綜合運(yùn)維成本居高不下，收支不平衡;
⑦油氫合建站技術(shù)管理人才缺失。
2、合建站建設(shè)建議
為加快加氫站建設(shè)進(jìn)度，助推氫能社會(huì)的建設(shè)步伐。建議從以下幾方面著手:
①?gòu)漠a(chǎn)業(yè)政策方面，需要做好油氫合建加氫站具體規(guī)劃發(fā)展路線圖，明確地方主管部門(mén)、細(xì)化審批流程; 地方企業(yè)及協(xié)會(huì)組織積極爭(zhēng)取國(guó)家的財(cái)政支持和當(dāng)?shù)卣?cái)政投入，希望國(guó)家在合建站稅費(fèi)等方面予以支持;
②從標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范方面，《加氫站技術(shù)規(guī)范》GB 50516—2010 頒布實(shí)施距今已近 10 年，2020 年 6 月發(fā)布的征求意見(jiàn)稿中可以看出，尚存在有影響加氫站發(fā)展的強(qiáng)制條款需要修改。進(jìn)一步結(jié)合國(guó)內(nèi)加氫站建站實(shí)際，開(kāi)展系統(tǒng)安全實(shí)驗(yàn)論證和評(píng)估，讓指導(dǎo)加氫站建設(shè)的規(guī)范更具科學(xué)性、合理性和可操作性;
③從氫氣管理方面，需要對(duì)加氫站進(jìn)行綜合評(píng)估，將氫氣作為一種能源供給形式，而非危化品進(jìn)行管理;
④從加注壓力等級(jí)和氫源方面，以 35 MPa 氫氣壓力加注為主，逐步過(guò)渡到 70 MPa 為主，以離站型加氫站為主，兼顧在站制氫型加氫站，優(yōu)選發(fā)展電解水制氫、天然氣水蒸氣重整制氫撬裝技術(shù);
⑤相關(guān)單位、科技媒體大力開(kāi)展人民群眾的氫能科普工作，避免出現(xiàn)“談氫色變”的現(xiàn)象。
結(jié)論
通過(guò)本文分析可知，油氫合建站需要做好功能分區(qū)，嚴(yán)格落實(shí)站安全間距和合建站等級(jí)，依托于加油站內(nèi)的給排水系統(tǒng)，共用變配電、站控及安防系統(tǒng)，最大限度地降低合建站建設(shè)管理成本。油氫共存，解決了加氫站規(guī)劃布局問(wèn)題，節(jié)約了土地資源;靠近終端客戶，有利于氫能示范推廣; 統(tǒng)籌安排，利用現(xiàn)有加油站人力資源和管理制度，提升加氫站運(yùn)營(yíng)管理水平，實(shí)現(xiàn)加油與加氫合建站的可持續(xù)發(fā)展。
為了實(shí)現(xiàn)油氫合建站大規(guī)模推廣，油氫合建加氫站相關(guān)技術(shù)規(guī)范有待于進(jìn)一步完善。希望本文的分析可以為油氫合建加氫站的標(biāo)準(zhǔn)修編、技術(shù)研究工作提供技術(shù)參考。
綜上所述，油氫合建加氫站具有顯著優(yōu)勢(shì)，在氫能社會(huì)建設(shè)過(guò)程中需要提高對(duì)合建站的重視。因 此，在全國(guó)范圍內(nèi)示范推廣油氫合建站建設(shè)具有重大的現(xiàn)實(shí)和社會(huì)意義。
