隨著全球能源轉(zhuǎn)型的不斷推進(jìn)，氫能作為清潔能源重要載體有很多應(yīng)用空間，國外已經(jīng)將氫能熱電連供作為居民日常供暖用能的重要依據(jù)。如果氫能和人們的生活產(chǎn)生如此密切的聯(lián)系，那么它真的安全嗎？

告別氫能安全性的誤區(qū)

氫氣是最輕的氣體，具有特殊的物理和化學(xué)特性。它的密度只有甲烷的1/8，是丙烷的1/22，質(zhì)量和密度都非常輕。在常溫常壓下，氫氣的燃燒范圍在空氣中為4%~75%，在純氧環(huán)境中為4.5%~94.0%。這個(gè)范圍確實(shí)比絕大多數(shù)常見燃料更寬。然而，需要注意的是，燃燒范圍并不等同于爆炸范圍。

爆炸范圍：常見的誤解是將氫氣的燃燒范圍等同于爆炸范圍。實(shí)際上，氫氣在空氣中的爆炸范圍為18.3%~59%，遠(yuǎn)小于其燃燒范圍。這意味著氫氣更容易發(fā)生燃燒而非爆炸。爆炸下限：氫氣爆炸的下限（18.3%）遠(yuǎn)高于天然氣（6%）和汽油（1.1%）。這一特性實(shí)際上增加了氫氣使用的安全性。點(diǎn)火能量

雖然氫氣的最小點(diǎn)火能約為天然氣的1/10，但這個(gè)數(shù)值是在特定條件（氧氣濃度25%-30%）下測得的。在實(shí)際應(yīng)用中，特別是在燃燒下限附近，氫氣的點(diǎn)火能與天然氣相差不大。

事實(shí)上，氫作為最輕的氣體，其擴(kuò)散性很強(qiáng)，要知道它比汽油的擴(kuò)散性大7-8倍，也就是說如果是極少量發(fā)生泄露，那很快會(huì)擴(kuò)散在空氣中被稀釋。

如何讓氫氣利用更安全

歷史經(jīng)驗(yàn)：

氫氣在工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用超過百年歷史。長期實(shí)踐證明，在嚴(yán)格遵守安全規(guī)范的前提下，氫氣是一種相對(duì)安全的能源載體。氫本身無毒，與其他燃料相比氫燃燒時(shí)最清潔，其產(chǎn)生的少量氮化氫經(jīng)過合適的處理也不會(huì)污染環(huán)境，而且燃燒生成的水還可繼續(xù)制氫，進(jìn)行反復(fù)循環(huán)使用。這些獨(dú)特的物理屬性使得氫氣在適當(dāng)安全措施的配合下，可以被安全地應(yīng)用在能源領(lǐng)域。

安全管理方法：

材料選擇很重要，選用適當(dāng)材料，防止金屬產(chǎn)生氫脆現(xiàn)象。定期檢查和維護(hù)設(shè)備也相當(dāng)重要，包括對(duì)管道、連接件及設(shè)備的常規(guī)檢測，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在問題并進(jìn)行修復(fù)。

必須做好通風(fēng)設(shè)計(jì)，因?yàn)闅錃獍l(fā)生爆燃需要一定的濃度，所以確保足夠的通風(fēng)，防止氫氣積聚，可以有效預(yù)防氫氣爆炸發(fā)生的可能性。

做好泄漏檢測相關(guān)工作，利用氫氣易擴(kuò)散的特性，在密閉空間上部安裝相應(yīng)的檢測裝置，可以有效地發(fā)現(xiàn)氫氣泄露，及時(shí)防范安全風(fēng)險(xiǎn)。建議做好相應(yīng)的熔斷機(jī)制，當(dāng)氫氣發(fā)生泄露時(shí)可以及時(shí)關(guān)斷開關(guān)，防止事故發(fā)生。

安全注意事項(xiàng)：

簡而言之，安全利用氫能需要做好“三防兩嚴(yán)”，“三防”指防泄漏、防集聚、防點(diǎn)火，其中任何一種情景發(fā)生，就意味著風(fēng)險(xiǎn)存在。“兩嚴(yán)”指嚴(yán)控氫氣品質(zhì)以及嚴(yán)格流程管理。“在應(yīng)用過程中，只要能嚴(yán)格貫徹‘三防兩嚴(yán)’方針，就不會(huì)發(fā)生大的安全事故。”

氫氣是一種相對(duì)安全的能源載體，完善的安全管理體系和操作規(guī)程為氫能的安全應(yīng)用提供了堅(jiān)實(shí)保障。

國家出臺(tái)政策保證氫能安全

為了保障氫能安全，國家還出臺(tái)相應(yīng)的政策和標(biāo)準(zhǔn)體系。國家標(biāo)準(zhǔn)中涉及氫能相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)包括：GB4962-2008氫氣使用安全技術(shù)規(guī)程；在電力行業(yè)及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中包括：DL/T607-2017汽輪發(fā)電機(jī)漏水、漏氫的檢驗(yàn)；DL/T651-2017氫冷發(fā)電機(jī)氫氣濕度技術(shù)要求；DL/T705-2021運(yùn)行中氫冷發(fā)電機(jī)用密封油質(zhì)量三項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)。

多地政府也出臺(tái)氫能安全相關(guān)的政策，以此保障氫能利用的安全性能。今年4月，《內(nèi)蒙古自治區(qū)可再生能源制氫產(chǎn)業(yè)安全管理辦法（試行）》出臺(tái)，文件提出：“綠氫加氫站參照天然氣加氣站管理模式，經(jīng)營性綠氫加氫站應(yīng)向燃?xì)庵鞴懿块T取得經(jīng)營許可。綠氫運(yùn)輸按照危險(xiǎn)貨物運(yùn)輸管理，從事綠氫道路運(yùn)輸應(yīng)向交通運(yùn)輸主管部門取得道路危險(xiǎn)貨物運(yùn)輸相關(guān)許可。移動(dòng)式壓力容器、氣瓶的充裝單位應(yīng)向特種設(shè)備安全監(jiān)督管理部門取得充裝許可。”

吉林也在去年年底出臺(tái)了《吉林省氫能產(chǎn)業(yè)安全管理辦法（試行）》，其中提到：“氫能企業(yè)按行業(yè)類別歸口安全監(jiān)督管理。化工企業(yè)的氫能生產(chǎn)，應(yīng)取得危險(xiǎn)化學(xué)品安全生產(chǎn)許可。綠氫生產(chǎn)不需取得危險(xiǎn)化學(xué)品安全生產(chǎn)許可。加氫站參照天然氣加氣站管理模式，經(jīng)營性加氫站應(yīng)取得燃?xì)饨?jīng)營許可。氫能運(yùn)輸按照危險(xiǎn)貨物運(yùn)輸管理，應(yīng)取得危險(xiǎn)貨物運(yùn)輸相關(guān)許可。移動(dòng)式壓力容器、氣瓶的充裝單位應(yīng)取得充裝許可。”

綜上所述，盡管氫氣具有一定的危險(xiǎn)性，但通過科學(xué)的認(rèn)識(shí)和合理的安全管理，氫能應(yīng)用的安全性是可以得到保障。氫氣在某些方面甚至比一些傳統(tǒng)燃料更安全。