欧洲计量创新与研究计划中的“高压气体和液化氢流量计量基础设施”项目,该项目首次大规模研究了气态和液态氢流速的计量溯源测量,同时涉及氢分子特性研究、热物理状态方程知识运用以及低温流量试验台的使用等方面,还提及了项目的成果查阅途径和最后会议情况。
氢(H₂),作为未来最具潜力实现零排放的能源载体之一,正逐渐成为能源领域的研究焦点。在欧洲计量创新与研究计划(EMPIR)的框架下,有一个名为“高压气体和液化氢流量计量基础设施”的重要项目。这个项目具有开创性意义,它首次大规模地深入研究了如何通过计量溯源的方式来精准测量气态和液态氢的流速。
此图展示的是在柏林PTB赫尔曼 – 冯 – 黑尔姆霍兹大楼的液氮运行期间,低温流量试验台入口处出现的结冰和冷凝湿度情况。
该项目由德国联邦物理技术研究院(PTB)的“氢流量测量”工作组进行协调。在项目推进过程中,“低温和原级温度测量”工作组发挥了重要作用,他们针对氢的特性以及这些特性对实际应用可能产生的影响展开了深入的基础研究。从量子力学的视角来看,氢分子存在两种形式,也就是核自旋异构体仲氢和正氢。虽然它们的化学结构相同,但是在某些物理特性方面却有着明显的差异。而且实际的氢分子混合物的组成情况是取决于温度的,并且仲氢和正氢这两种形式之间的转换过程极为缓慢。这种情况对于氢的液化和储存,或者是氢三相点的实现(这可是1990年国际温标不可或缺的一部分)都有着不可忽视的影响。为了解决这些问题,项目中公布了“最佳实践指南”,其中详细阐述了针对氢和仲氢问题以及流量测量的可能解决方案。
无论是完成计量工作,还是设计氢工业的各个组成部分,比如生产、传输、储存以及应用等环节,都离不开热物理状态方程方面的知识。为了获取这方面准确的信息,本项目采用了介电恒定气体测温仪,精确地测定并验证了氢的密度维里系数。
作为项目的一部分,低温流量试验台被投入使用。其目的在于验证在环境温度下经过校准的流量计,是否也能够在低温工作条件下正常使用,例如在液化气的测量场景中。
如果大家想要了解更多关于该项目的成果和相关文件,可以通过特定途径进行查阅。在2024年5月底,项目召开了最后一次会议以及利益攸关者研讨会,标志着项目的阶段性结束。
本文围绕欧洲计量创新与研究计划中的氢流量计量项目展开,介绍了项目对氢流速测量、氢分子特性研究、热物理知识运用及低温试验台验证等方面的工作,展示了在氢能源计量领域的重要研究成果,为氢能源的进一步发展和应用提供了关键支持。