我國氫能技術規范和標準體系初步研究

趙剛

摘 ?要：能源短缺已經嚴重制約了世界經濟的發展，由于資源的多樣性和環境的清潔性，更多的人有望參與其中。綜述了國內外氫能利用技術標準化的情況，分析了我國在建立氫能利用標準體系中的作用，闡述了我國氫能利用標準體系的結構、內容及未來發展趨勢。

關鍵詞：氫能;技術規范;標準化;體系

當前，能源短缺和過度消費是世界經濟發展的主要障礙。隨著我國經濟的進一步快速發展，我國出現了結構性的石油短缺，這種局面將進一步加劇。在石油短缺和能源大量消耗的雙重壓力下，迫切需要改變能源供給結構，確保能源安全。實現這一目標的重要手段之一是制定多元化能源發展戰略，這包括尋找合適、安全的替代能源，特別是太陽能、風能和氫能。本文圍繞國內外氫能利用標準化技術的發展，對建立符合我國氫能利用技術發展趨勢的標準體系進行了初步探討，提出了氫能利用標準化技術的體系結構，對氫能標準體系的研究可以為今后的標準化工作提供參考和依據，我國氫能的科學研究和技術創新促進了氫能產業的健康發展。

一、國內外氫能技術規范和標準現狀

1.1國外氫能技術規范和標準發展現狀

一些發達國家近十年來經濟增長率穩步提高。同時，他們高度重視氫氣技術規范和標準國際化方面的國際合作。發達國家的標準體系正在完善，發達國家之間的技術聯盟壟斷了一些標準。例如，美國和日本致力于燃料電池標準的國際化，并尋求壟斷此類電池的開發。國際標準化組織和國際電工委員會成立了氫能技術委員會，所有這些都旨在制定氫能的技術規范和標準。具影響力的國際氫能合作組織與聯合國污染與能源工作組密切合作，正在制定全球統一的氫燃料電池汽車法規。氫能的國際監管要求和標準正在逐步形成，并商定了氫能標準示范法。

1.2我國氫能利用規范和標準發展現狀

我國是2008年8月與氫能標準化技術委員會達成合作。在國家的積極支持和專業標準化技術委員會的努力下，我國各相關領域的科研機構和專業人員制定了一系列的國家和行業技術標準，氫能利用對推動氫能技術產業化發展具有重要作用。

二、我國氫能標準體系框架的建立

2.1氫能標準體系表的作用

標準氫能系統是由氫能領域一系列相關標準組成的科學有機結構，是一個描述能源技術標準整體結構的工作計劃，反映了我國氫能行業標準關系的必要性和計劃性標準。因此，氫能標簽系統的研究與開發在我國具有重要的意義。

2.2對于氫能標準體系表的建立原則

2.2.1科學性

編制氫能標準體系應遵循標準化的基本原則，科學依據是保證技術系統安全、可靠、穩定運行的必要條件。標準體系的層次結構應以氫能產業的整體發展理念和相應的行為模式為基礎。

2.2.2全面與協調性

標準系統必須完全配置，以充分反映系統的完整性。因此，有必要對與氫能相關的各種技術、產品和維修制定相應的標準，并納入標準體系。此外，這些標準與其局限性有著不可分割的聯系，必須相互協調，形成全面均衡的標準體系。

2.2.3系統性

系統性是標準體系中標準之間內在聯系和差異的反映。為了使標準體系表在內容和層次上充分體現系統性，必須根據氫能工藝的一般要求，區分標準的一般特征和個別特征，而應采取的措施則將標準工程劃分為不同層次的相應措施。

2.2.4先進性

氫能標準表所列標準在采用和修訂國際和國外先進標準時，應充分體現互惠原則，并充分體現氫技術標準與現代國際、國外標準的兼容性。

2.2.5兼容性

現有的氫能國家和行業標準在納入標準體系時將優先考慮標準要素，充分利用國際標準和國外先進標準的研究成果，促進國內外產業信息資源的區域開發。

2.2.6預見性和開放性

編制標準體系表，必須考慮現代經濟發展和科技進步的需要，以及未來科學技術和世界先進技術的發展。同時，根據我國氫能產業的發展和技術水平的提高，逐步擴大和更新氫能標準體系，不斷完善國外國際標準，因此，標準體系表作為氫能技術標準化的實踐指南，必須具有可預測性和開放性。

2.3氫能標準體系的結構和內容

標準主要包括與氫相關產品的名稱、術語和編號有關的國家標準和行業標準。氫氣的質量標準主要包括國家標準和行業標準（如純度、雜質含量、相關試驗方法、產品評價指標等）;氫氣安全標準包括國家標準和行業標準，適用于制備、清洗、儲存、運輸等不同工藝過程;氫氣站建設標準包括設計、技術要求、工藝流程等;氫氣制備和凈化標準包括各種制氫方法的國家和行業標準，如氫氣、水和氫氣、可再生能源、核能等的生產和技術標準;儲氫、充氫設備和氫氣凈化相關附件等標準，包括儲氫、輸氫、充氫的技術要求、設備及應用;氫能應用標準包括但不限于與氫燃燒和燃料電池有關的技術要求、設備和應用;與氫氣有關的試驗標準包括但不限于與試驗方法、試驗方法的制備和儲存、燃料和氫氣應用及相關設備有關的國家標準和行業標準。

三、氫能標準體系的發展趨勢

3.1制定有關氫安全方面的國家標準體系

目前，我國還沒有統一的氫氣安全系統國家標準。國家標準GB4962-2008《氫能安全技術規程》不符合氫能應用的要求。國外先進國家在這方面做了大量的工作，也以規范或標準的形式促進和引導了產業的穩定健康發展。因此，作為氫氣標準體系的重要組成部分，建立和完善氫氣安全標準迫在眉睫。

3.2加強氫能應用標準化

如上所述，在歐洲和美國，已經制定了氫能和燃料電池的標準體系。因此，我國應積極推進氫能應用標準化，并以此為出發點和著力點，在全國氫能標準體系中推進氫能應用標準化，以促進氫能標準體系其他領域的標準化進程。歸根結底，各解決體系修訂過程中涉及不同標準行業的問題。

3.3加強氫氣運輸和儲存標準化

液氫貯罐和固氫貯罐單元僅適用于普通鋼瓶，這無疑是儲氫技術應用的明顯障礙。作為國際標準草案的一部分，國際上所有固態氫系統的標準已經制定。因此，必須加大對儲氫和充氫系統的標準化和開發力度。

3.4加強氫能基礎與管理方面標準的制修訂工作

我國氫能標準體系所要求的標準尚未公布，特別是在氫能利用的基礎標準化和監管領域，只有一個氫能國家標準。因此，我們需要加強氫能使用的監管框架和制度，包括術語和圖形符號、分類和規范、控制制度、控制程序、規范、計量等方面的修訂。

四、結語

氫能標準體系的建立是一項復雜的工程，需要相關部委、企業和科研機構的協調、配合。建立一個完整的氫能標準體系，保證標準制定過程中的分工協調，是非常重要的。為保證氫能標準體系的科學性和完整性，建議定期修訂標準體系表。考慮到國民經濟的變化和對新能源和可再生能源的實際需求，這是規劃和制定標準的依據。科學合理的氫能標準可以為我國氫能技術標準化提供有效保障，穩步科學地開展氫能標準化工作。

參考文獻：

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