摘要:氫能產(chǎn)業(yè)因“雙碳”目標(biāo)的提出和綠色轉(zhuǎn)型步伐加快而備受青睞,氫能產(chǎn)業(yè)前景廣闊,但風(fēng)險(xiǎn)與機(jī)遇并存,建議強(qiáng)化氫能產(chǎn)業(yè)頂層設(shè)計(jì),推動氫能產(chǎn)業(yè)健康有序發(fā)展;加快推進(jìn)氫能技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化工作,強(qiáng)化標(biāo)準(zhǔn)對技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的引領(lǐng)作用;加大氫能核心材料和關(guān)鍵技術(shù)研發(fā),提升氫能產(chǎn)業(yè)化的安全水平;擴(kuò)大氫能在不同領(lǐng)域的安全宣傳工作,促進(jìn)大眾形成氫安全共識和氫能產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。
2021年氫能列入《國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要》未來產(chǎn)業(yè)布局,氫能產(chǎn)業(yè)已成為我國能源戰(zhàn)略布局的重要部分。歐盟、日本以及韓國等發(fā)達(dá)國家將氫能列為重點(diǎn)發(fā)展的領(lǐng)域之一,且各國紛紛制定產(chǎn)業(yè)政策和加大資金投入,推動產(chǎn)業(yè)鏈整體技術(shù)水平的提高和配套基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)。
氫能因其具備熱值高、反應(yīng)速度快、可通過多種反應(yīng)途徑制得、能以氣態(tài)或固態(tài)儲存、反應(yīng)產(chǎn)物無污染等優(yōu)點(diǎn)被稱為未來能源,是替代化石能源實(shí)現(xiàn)碳中和的重要選擇;但又因其易泄漏、易燃燒、爆 炸極限范圍寬、點(diǎn)火能力低等特點(diǎn),使氫能在普及及應(yīng)用方面面臨諸多安全挑戰(zhàn)。“產(chǎn)業(yè)發(fā)展,風(fēng)控先行”,科學(xué)安全用氫,穩(wěn)健發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)成為行業(yè)共識,為此做好氫能產(chǎn)業(yè)的風(fēng)險(xiǎn)管理工作成為氫能產(chǎn)業(yè)良性發(fā)展的重要任務(wù)之一,筆者從氫能產(chǎn)業(yè)的主要環(huán)節(jié)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)分析,識別共性風(fēng)險(xiǎn)和個性風(fēng)險(xiǎn),并在此基礎(chǔ)上提出風(fēng)險(xiǎn)管理對策和建議,助力氫能產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展。
一、氫能產(chǎn)業(yè)共性風(fēng)險(xiǎn)分析
隨著氫作為能量載體的大規(guī)模引入,越來越多的加氫站在建設(shè),氫燃料電池大巴和卡車在路上行駛,可再生能源制氫項(xiàng)目在多地展開,氫開始走進(jìn)大眾生活,氫能給我們帶來綠色環(huán)保的同時,也在全球給地發(fā)生多起氫能事故,造成多名人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。
究其根本原因是氫氣本身具有易泄漏、易擴(kuò)散、易燃燒和易爆炸等特性,如氫在容器和管道內(nèi)的泄漏量約為甲烷氣體泄漏量的1.3-1.8倍,約為空氣泄漏量的4倍;氫氣的擴(kuò)散系數(shù)很大,約為甲烷氣體的3.8倍;氫氣在空氣中的點(diǎn)火能力低,最小點(diǎn)火點(diǎn)是甲烷的1/17;氫氣在空氣中的燃燒速度快,是甲烷的6-8倍;氫氣在空氣中的燃燒極限(體積分?jǐn)?shù))4%-75%。氫氣能快速和助燃物混合達(dá)到爆炸(爆轟)極限,發(fā)生爆炸(爆轟)產(chǎn)生沖擊波或熱輻射、碎片等對周圍建筑物和人身安全有很大傷害;在目前未完全掌握氫氣安全使用方法之前易發(fā)生安全事故。
同時氫氣的另一個風(fēng)險(xiǎn)是導(dǎo)致金屬產(chǎn)生氫脆現(xiàn)象,顯著降低金屬的拉伸延展性,使金屬在使用過程中容易產(chǎn)生裂縫,從而導(dǎo)致含氫設(shè)備存在泄漏風(fēng)險(xiǎn)。研究表明鋼在高溫高壓氫環(huán)境中服役一定時間后,氫可與鋼中的碳反應(yīng)生成甲烷,造成鋼脫碳和微裂紋,導(dǎo)致鋼性能不可逆地劣化。溫度越高、氫分壓越大,鋼的氫腐蝕越嚴(yán)重。金屬吸收內(nèi)部氫或外部氫后,局部氫濃度達(dá)到飽和時,將引起塑性下降,誘發(fā)裂紋或延遲斷裂。在冶煉或焊接過程中,若不采取嚴(yán)格的措施,將使鋼材中的氫含量增加;充有氫的管道或壓力容器中的氫會滲透到鋼材中,鋼材被氫侵入,降低強(qiáng)度,并脆化開裂而失效。
二、氫能產(chǎn)業(yè)個性風(fēng)險(xiǎn)分析
按照氫能產(chǎn)業(yè)上中下游劃分,氫能產(chǎn)業(yè)包括制氫、儲氫、運(yùn)氫、加氫和用氫等相關(guān)企業(yè),除共性風(fēng)險(xiǎn)外,在氫能產(chǎn)業(yè)鏈中各個環(huán)節(jié)也存在個性風(fēng)險(xiǎn),下面逐一分析介紹。
2.1制氫
氫是二次能源,通過一次能源轉(zhuǎn)化而來。目前,行業(yè)最常用的制氫方法主要有熱化學(xué)重整、電解水和光解水三類。當(dāng)前主要以石化燃料化學(xué)重整為主,但是該方法不可持續(xù)也不環(huán)保;光解水是理論上最理想的技術(shù),但仍處于研究階段;電解水高效低碳可持續(xù),并且技術(shù)業(yè)已成熟,高電價(jià)引起的高成本是目前的主要障礙。筆者從環(huán)保和可持續(xù)方面考慮,重點(diǎn)分析電解水制氫的風(fēng)險(xiǎn)。
目前主要的電解水制氫方法有堿性槽電解水制氫、質(zhì)子交換膜電解水制氫、高溫固體氧化物電解水制氫,其中通過堿性槽電解水制氫是目前最成熟的大規(guī)模制氫方法,是削峰填谷及消納水電、風(fēng)電及光伏等可再生能源電力資源的重要技術(shù)選擇。
水電解制氫過程的產(chǎn)品、副產(chǎn)品涉及氫氣、氧氣,堿性水電解系統(tǒng)涉及氫氧化鉀或氫氧化鈉,均屬于危險(xiǎn)化學(xué)品。氫氣制取過程中存在的風(fēng)險(xiǎn)問題通常與氧氣混合有關(guān)。在水電解制氫系統(tǒng)應(yīng)用方面,主要風(fēng)險(xiǎn)為首先是制氫房、儲氫室和充氣室的間距達(dá)不到安全距離或存在通風(fēng)不暢,有易聚集氫氣的死角,將使整個區(qū)域處于危險(xiǎn)狀態(tài);其次是在有爆炸危險(xiǎn)的環(huán)境中的電氣設(shè)備及配線易產(chǎn)生靜電而發(fā)生爆炸;最后生產(chǎn)人員因接觸危險(xiǎn)化學(xué)品易造成堿液灼燙和高溫燙傷。
2.2儲氫
氫能的儲存方式主要分為氣態(tài)儲氫(氣氫)、液態(tài)儲氫(液氫)、固態(tài)儲氫和復(fù)合儲氫等。現(xiàn)有的儲存方式雖各有優(yōu)勢,但同時存在不足,其綜合性能都有待提高。固態(tài)儲氫的儲氫密度高且安全性好,但目前質(zhì)量儲氫密度較低;低溫液態(tài)儲氫雖能帶來較高的儲能密度,但氫液化耗能較大,同時存在蒸發(fā)汽化問題帶來的安全性隱患;高壓氣態(tài)儲氫方式目前相對比較成熟,應(yīng)用也最廣泛,是現(xiàn)階段氫能實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化過程中主要的儲氫方式。筆者主要就高壓氣態(tài)儲氫設(shè)備的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行識別。
高壓氣態(tài)儲氫承壓設(shè)備主要包括固定式壓力容器、氣瓶及其安全附件和儀表等。在高壓儲氫設(shè)備中,焊接接頭是承壓設(shè)備的薄弱環(huán)節(jié),可能會出現(xiàn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn),在焊接過程中可能產(chǎn)生未焊透、夾渣等缺陷,降低了接頭的承載能力;承壓設(shè)備的結(jié)構(gòu)中曲率變化較大的地方容易產(chǎn)生較大的應(yīng)力,特別是高壓儲氫容器的輪廓,易產(chǎn)生較大的應(yīng)力集中區(qū)域,造成容器整體失效;部分氫氣瓶制造企業(yè)存在研發(fā)投入不足、試驗(yàn)數(shù)據(jù)過少及追求生產(chǎn)進(jìn)度等問題,使產(chǎn)品的質(zhì)量穩(wěn)定性存在風(fēng)險(xiǎn);車企和氫氣瓶制造企業(yè)過度追求輕量化導(dǎo)致氫氣瓶安全裕度降低,氫氣瓶的疲勞壽命有待進(jìn)一步提高,存在無法達(dá)成設(shè)計(jì)使用壽命的風(fēng)險(xiǎn);由于技術(shù)原因,很多具有潛力和吸引力的氫壓力表、氫氣傳感器等安全附件及儀表處于實(shí)驗(yàn)室階段,大部分氫氣傳感器存在成本偏高、壽命較短、抗干擾性不夠強(qiáng)的問題,給使用安全帶來極大的風(fēng)險(xiǎn)和存在較大安全隱患。
2.3運(yùn)氫
氣氫可以用管道網(wǎng)絡(luò)或通過高壓容器裝在車、船等運(yùn)輸工具上進(jìn)行輸送;液氫、固氫輸運(yùn)方法一般是采用車船輸送。輸氫承壓設(shè)備主要用于將氣態(tài)氫或者液態(tài)氫從產(chǎn)地輸送或者運(yùn)輸?shù)浇K端用戶,主要分為氣態(tài)輸氫設(shè)備和液態(tài)輸氫設(shè)備。液氫鐵路加注運(yùn)輸車是實(shí)施運(yùn)載火箭研制與發(fā)射任務(wù)的大型專用設(shè)備,主要用于液氫運(yùn)輸和加注。筆者主要對氣態(tài)輸氫設(shè)備進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)識別。
氣態(tài)輸氫設(shè)備主要用于輸送、分配氫氣,包括運(yùn)氫設(shè)備和氫氣管道。運(yùn)氫設(shè)備主要有氫氣長管拖車和氫氣管束式集裝箱。其適用于運(yùn)輸距離較短、輸送量較少、氫氣日用量為噸級以內(nèi)的用戶。在輸運(yùn)過程中車、船等動載荷對儲氫裝置有振動影響,進(jìn)而影響到儲氫裝置的閥門,使儲氫裝置存在泄漏風(fēng)險(xiǎn);輸運(yùn)與車用時,高壓儲氫裝置處于移動狀態(tài),存在發(fā)生碰撞后爆炸的風(fēng)險(xiǎn);除了在儲氫裝置中安裝監(jiān)測設(shè)備外,駕駛室、車體外部的探測器存在失靈或反應(yīng)滯后風(fēng)險(xiǎn)。
氫氣輸送管道主要有輸氫管道和配氫管道。輸氫管道一般是用于場(廠)區(qū)內(nèi)裝置間或者系統(tǒng)內(nèi)輸送氫氣或用于大規(guī)模、長距離輸送氫氣(摻氫天然氣)的長輸管道,其特點(diǎn)是管道壓力高、直徑較大;配氫管道一般用于小規(guī)模、短距離輸送氫氣,輸氫對象為小規(guī)模用戶(如民用氫能園區(qū)內(nèi)連接供氫站和用戶間的管道),其特點(diǎn)是管道壓力較低、直徑較小。氫氣摻入管道,會對管線鋼材的斷裂和疲勞性能產(chǎn)生顯著影響,使鋼的斷裂韌性減少。同時氫對焊接區(qū)域也有一定影響,焊接區(qū)和熱影響區(qū)的硬度水平下降,存在韌性下降的風(fēng)險(xiǎn)。
2.4加氫
加氫站是給氫能燃料電池交通工具提供氫氣或摻氫燃料加注服務(wù)的場所,主要由制氫設(shè)備、加氫機(jī)、壓縮機(jī)、儲氫裝置、站控系統(tǒng)、安防系統(tǒng)、站內(nèi)建筑和工作人員等。加氫站作為一種新興的能源基礎(chǔ)設(shè)施,除了對自身資產(chǎn)和工作人員有安全風(fēng)險(xiǎn)外,還對顧客及站外建筑和公眾有潛在安全風(fēng)險(xiǎn)。
加氫站的氫氣設(shè)備在不同環(huán)節(jié)存在設(shè)備破裂、失效和氫氣泄漏風(fēng)險(xiǎn),氫氣泄露后擴(kuò)散不及時將產(chǎn)生可燃?xì)庠疲龅近c(diǎn)火源將發(fā)生火災(zāi)進(jìn)而發(fā)展到爆炸事故;在加氫過程中氫氣與其他氣體發(fā)生反應(yīng)或管道中油污清理不及時,氫氣純度不符合氫燃料電池所需氫氣質(zhì)量要求,導(dǎo)致氫燃料電池被污染而產(chǎn)生賠償風(fēng)險(xiǎn);因氫氣的易燃易爆特性,站內(nèi)工作人員存在職業(yè)風(fēng)險(xiǎn),如燒傷、堿液燙傷、死亡風(fēng)險(xiǎn)等;另外工作人員存在安全生產(chǎn)規(guī)章制度和安全操作規(guī)程不熟悉,不掌握崗位安全操作技能,安全意識淡薄,操作流程不規(guī)范等導(dǎo)致發(fā)生人為事故;最后隨著互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用普及,加氫站還會面臨外部網(wǎng)絡(luò)攻擊風(fēng)險(xiǎn),導(dǎo)致加氫設(shè)備失效及其他安全事故發(fā)生。
對于顧客來說,最大的風(fēng)險(xiǎn)源是氫氣壓縮機(jī)的泄漏,風(fēng)險(xiǎn)占比超過95%;其次是加氫機(jī)和站內(nèi)儲氫瓶,二者風(fēng)險(xiǎn)占比不到5%;據(jù)試驗(yàn)表明,壓縮機(jī)和加氫機(jī)之間區(qū)域的死亡風(fēng)險(xiǎn)最大,壓縮機(jī)和加氫機(jī)區(qū)域周邊的風(fēng)險(xiǎn)值也較大,而儲氫系統(tǒng)周圍的死亡風(fēng)險(xiǎn)較低。同時,顧客可能因未按照加氫站安全管理規(guī)定而攜帶或使用帶有點(diǎn)火源的設(shè)備導(dǎo)致火災(zāi)或爆炸事故發(fā)生。加氫站的第三方風(fēng)險(xiǎn),即給站外公眾帶來的風(fēng)險(xiǎn),主要是加氫站安全距離的確定,在安全距離內(nèi),居民樓、人口聚集的公共建筑如醫(yī) 院、學(xué)校等存在安全風(fēng)險(xiǎn)。
2.5用氫
氫能源的應(yīng)用有兩種方式:一是直接燃燒(氫內(nèi)燃機(jī)),二是采用燃料電池技術(shù),燃料電池技術(shù)相比于氫內(nèi)燃機(jī)效率更高,故更具發(fā)展?jié)摿ΑD壳耙匀剂想姵丶夹g(shù)為基礎(chǔ)的應(yīng)用已經(jīng)很廣闊,其中燃料電池車正在大力推進(jìn)中,未來將遍及所有能源相關(guān)下游的包括汽車、發(fā)電和儲能等領(lǐng)域。筆者重點(diǎn)識別氫燃料電池車的相關(guān)風(fēng)險(xiǎn)。
氫燃料電池汽車技術(shù)規(guī)范將氫燃料電池汽車劃分為加氫系統(tǒng)、儲氫系統(tǒng)、供氫系統(tǒng)、燃料電池系統(tǒng)、電驅(qū)動和動力管理系統(tǒng)五個關(guān)鍵系統(tǒng)。
目前,因國內(nèi)外燃料電池汽車多采用高壓氣態(tài)儲氫方式,故在高壓氫氣加注過程中,車載氫瓶內(nèi)氫氣容易快速升溫,存在安全隱患,需要在加注過程中檢測車載壓縮氫氣存儲系統(tǒng)內(nèi)的各壓力、容量、溫度及授權(quán)指令等數(shù)據(jù)。
氫燃料電池汽車的儲氫系統(tǒng)主要是壓縮氣體儲存系統(tǒng),包括氫氣瓶、溫度驅(qū)動壓力泄放裝置、組合閥(單向閥、截止閥)及配件等。由于氫氣在高壓下容易從非金屬內(nèi)膽向外泄漏,且金屬材質(zhì)的瓶口閥與非金屬內(nèi)膽的連接強(qiáng)度難以保證,所以容易發(fā)生“非金屬內(nèi)膽纖維全纏繞氣瓶”爆炸事故。
供氫系統(tǒng)在將車載高壓壓縮儲氫氣瓶內(nèi)的氫氣經(jīng)減壓閥減壓后送至燃料電池電堆,為燃料電池電堆提供合適壓力、溫度和流量的氫氣時,瓶口閥和減壓閥等關(guān)鍵零部件存在失效風(fēng)險(xiǎn)、管路系統(tǒng)接頭存在泄漏風(fēng)險(xiǎn)。
燃料電池電堆主要存在制造商設(shè)計(jì)問題導(dǎo)致運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)和供氫純度不符合要求導(dǎo)致電池污染風(fēng)險(xiǎn);由軟件、控制電路或保護(hù)/安全元器件的失效或加工不良或誤動作引起的運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn);燃料電池材料變質(zhì)、腐蝕、脆變,存在有毒氣體釋放風(fēng)險(xiǎn)及有毒材料處置污染環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。
氫燃料電池汽車的燃料電池系統(tǒng)可輸出300-600V的高壓電,易出現(xiàn)短路或電擊風(fēng)險(xiǎn);燃料電池汽車發(fā)生碰撞時除可能有氫氣泄漏外,還可能發(fā)生高壓電漏電風(fēng)險(xiǎn);在對動力蓄電池外接充電、需要對高壓設(shè)備開艙帶電調(diào)試或維修時,非專業(yè)人士在未經(jīng)許可的情況下進(jìn)行誤操作,將對整車構(gòu)成安全風(fēng)險(xiǎn)。
三、氫能產(chǎn)業(yè)風(fēng)險(xiǎn)管理對策
3.1共性風(fēng)險(xiǎn)管理對策
針對氫氣易泄露、易擴(kuò)散、易燃燒、易爆炸的風(fēng)險(xiǎn),我們建議做好氫能產(chǎn)業(yè)的事前、事中、事后的全流程安全管理工作,達(dá)到避免事故發(fā)生、發(fā)生事故可控的安全管理要求。
事前:在系統(tǒng)設(shè)計(jì)里要有本質(zhì)安全的設(shè)計(jì)。改進(jìn)防火墻的設(shè)計(jì),合理確定安全距離和安全區(qū)域;合理設(shè)計(jì)罩棚結(jié)構(gòu),設(shè)置機(jī)械或者自然通風(fēng),讓泄露的氫氣盡快消散掉;依靠防爆設(shè)計(jì)和防靜電措施避免點(diǎn)火,盡量把火源消除掉;另外施工過程當(dāng)中也要注意,要有相應(yīng)的規(guī)程來指導(dǎo)施工。
事中:要做好氫氣監(jiān)測系統(tǒng)的布置和預(yù)警管理。氫能產(chǎn)業(yè)相關(guān)單位需建立全方位的監(jiān)測和管理平臺,利用大數(shù)據(jù)技術(shù)手段,通過持續(xù)、動態(tài)、可視化的數(shù)據(jù)平臺實(shí)時監(jiān)測氫能運(yùn)行情況,一旦發(fā)生泄漏,則監(jiān)測系統(tǒng)迅速發(fā)現(xiàn)泄漏源并提供預(yù)警,分風(fēng)險(xiǎn)級別采取相應(yīng)處置手段,快速切斷泄漏源,避免產(chǎn)生大規(guī)模泄漏。
事后:要做好消防和恢復(fù)生產(chǎn)方面的工作。企業(yè)要做好員工的安全培訓(xùn)(專業(yè)培訓(xùn)、消防培訓(xùn)和崗位培訓(xùn))、加強(qiáng)防災(zāi)管理、制定防災(zāi)措施和應(yīng)急預(yù)案,并定期開展預(yù)警演習(xí)。員工工作期間要嚴(yán)格按照操作規(guī)范作業(yè),發(fā)生事故后能第一時間通過防災(zāi)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行安全處置,保障人員和財(cái)產(chǎn)的安全,減少事故損失,并盡快恢復(fù)生產(chǎn)。
另外針對氫脆的風(fēng)險(xiǎn)防范措施,筆者建議主要在材料選擇、工藝使用和驅(qū)氫措施等三方面做好工作。首先要選擇高強(qiáng)度、高韌性、抗延遲斷裂性能好的材料,保證材料有較好的潔凈度,有較高的斷裂韌度和抗延遲斷裂能力;其次要選擇適宜的熱處理技術(shù),使用降低氫含量的工藝生產(chǎn);最后進(jìn)行防腐處理時,采用低氫脆電鍍或無氫脆涂覆,應(yīng)按標(biāo)準(zhǔn)要求及時驅(qū)氫,以防止氫脆斷裂。
3.2個性風(fēng)險(xiǎn)管理對策
氫能產(chǎn)業(yè)的組成要素主要由人員(員工/顧客/第三方)、設(shè)備(生產(chǎn)設(shè)備/儲運(yùn)設(shè)備/加氫設(shè)備/監(jiān)測設(shè)備/燃料電池等)、氫氣產(chǎn)品等組成,我們就上述要素的個性風(fēng)險(xiǎn)提供管理對策。
人員風(fēng)險(xiǎn)管理:在生產(chǎn)過程中,員工要做好防護(hù)工作,防止堿液灼燙、高溫燙傷和高壓中電;在加氫時,顧客須嚴(yán)格按照站內(nèi)安全管理要求,避免攜帶或點(diǎn)燃火源,同時與加氫設(shè)備保持安全距離;第三方人員須按安全要求做好自身防護(hù)工作,在氫氣加工、生產(chǎn)和銷售場所中未經(jīng)許可不得觸碰操作設(shè)備和不得在危險(xiǎn)區(qū)域走動。
設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)管理:首要風(fēng)險(xiǎn)是供應(yīng)商產(chǎn)品質(zhì)量問題,氫能相關(guān)企業(yè)需做好設(shè)備供應(yīng)商的管理,制定產(chǎn)品質(zhì)量管理辦法,與供應(yīng)商簽署服務(wù)合同,從源頭上控制產(chǎn)品質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)及保障企業(yè)經(jīng)營穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn);在制氫環(huán)節(jié),做好制氫房、儲氫室和充氣室等區(qū)域的安全距離設(shè)置及通風(fēng)口設(shè)置,并安裝防雷裝置和設(shè)置靜電消除器;在儲氫環(huán)節(jié),做好儲氫設(shè)備的固定管理,在加注氫燃料時做好降溫和監(jiān)測預(yù)警管理;在運(yùn)氫環(huán)節(jié),儲氫設(shè)備要做好運(yùn)清車輛/管道的靜電管理及全程氫氣泄露監(jiān)測及做好減震措施,防止設(shè)備碰撞或振動或開裂導(dǎo)致氫氣泄漏而引起火災(zāi)或爆炸;在加氫環(huán)節(jié),做好氫氣壓縮機(jī)、加氫機(jī)等設(shè)備的安全距離設(shè)置,為加氫用戶設(shè)置隔離墻;在用氫環(huán)節(jié),使用氫燃料交通工具前要檢查各個部件的安全指標(biāo)是否合格,使用時要做好氫氣泄漏的監(jiān)測、高壓電安全保護(hù)、燃料電池系統(tǒng)性能檢測等。
氫氣產(chǎn)品風(fēng)險(xiǎn)管理:目前氫燃料電池對氫氣的純度要求很高,氫氣中的雜質(zhì)會使電池催化劑中毒,降低發(fā)電效率,當(dāng)雜質(zhì)含量過度會使燃料電池的耐久性產(chǎn)生嚴(yán)重?fù)p害。為此,應(yīng)全流程做好氫氣產(chǎn)品的品質(zhì)管理,在制氫環(huán)節(jié)通過工藝提升來提供氫氣純度,在儲運(yùn)環(huán)節(jié)通過對儲氫罐或管道的定期清理避免氫氣污染;在加氫環(huán)節(jié)通過氫氣純度傳感器系統(tǒng)實(shí)時監(jiān)控氫氣的質(zhì)量。
四、氫能產(chǎn)業(yè)風(fēng)險(xiǎn)轉(zhuǎn)移建議
經(jīng)對氫能產(chǎn)業(yè)的風(fēng)險(xiǎn)識別,筆者建議部分風(fēng)險(xiǎn)可通過自身管理水平提升而規(guī)避或減少風(fēng)險(xiǎn),部分風(fēng)險(xiǎn)需要進(jìn)行轉(zhuǎn)移而降低未知風(fēng)險(xiǎn)損失。風(fēng)險(xiǎn)轉(zhuǎn)移主要有兩種形式,即通過合同或保險(xiǎn)方式將風(fēng)險(xiǎn)轉(zhuǎn)移給受讓人。前面章節(jié)已建議氫能相關(guān)企業(yè)可通過與設(shè)備供應(yīng)商簽訂合同轉(zhuǎn)移產(chǎn)品質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn),本章節(jié)介紹相關(guān)企業(yè)通過采購保險(xiǎn)產(chǎn)品的方式將經(jīng)營風(fēng)險(xiǎn)轉(zhuǎn)移給保險(xiǎn)公司,即由保險(xiǎn)公司承擔(dān)意外事故給企業(yè)帶來的人員和財(cái)產(chǎn)損失。
筆者建議相關(guān)企業(yè)建立起保險(xiǎn)管理體系,即通過全面保險(xiǎn)保障有效轉(zhuǎn)移風(fēng)險(xiǎn)。我們將此保險(xiǎn)管理體系分為三個層次,首先是基礎(chǔ)保障,即滿足國家法規(guī)和監(jiān)管要求,保障企業(yè)員工和第三方的安全;其次是經(jīng)營保障,即保障企業(yè)財(cái)產(chǎn)安全,降低一般事故給企業(yè)帶來的財(cái)務(wù)風(fēng)險(xiǎn),保證正常運(yùn)轉(zhuǎn);三是巨災(zāi)保障,即應(yīng)對重大災(zāi)害事故給公司和第三方帶來的巨額損失風(fēng)險(xiǎn)。
4.1基礎(chǔ)保障
2021年9月1日,新修訂的《中華人民共和國安全生產(chǎn)法》正式實(shí)施,在國家層面建立起了安全生產(chǎn)責(zé)任保險(xiǎn)制度。國家鼓勵生產(chǎn)經(jīng)營單位投保安全生產(chǎn)責(zé)任保險(xiǎn),同時屬于國家規(guī)定的高危行業(yè)、領(lǐng)域的生產(chǎn)經(jīng)營單位,應(yīng)當(dāng)投保安全生產(chǎn)責(zé)任保險(xiǎn),未按國家規(guī)定投保的,將責(zé)令限期改正并處五萬元以上十萬元以下的罰款。氫能行業(yè)屬于高危行業(yè),相關(guān)企業(yè)通過采購安全生產(chǎn)責(zé)任保險(xiǎn),既滿足監(jiān)管要求,還轉(zhuǎn)移安全生產(chǎn)責(zé)任風(fēng)險(xiǎn),并且該險(xiǎn)種還有事故預(yù)防和救援費(fèi)用,為企業(yè)員工和第三方人員、財(cái)產(chǎn)提供了基礎(chǔ)保障。但安責(zé)險(xiǎn)未承保企業(yè)財(cái)產(chǎn)的風(fēng)險(xiǎn)及員工非安全事故的風(fēng)險(xiǎn),同時相關(guān)保障額度較低,無法為企業(yè)正常經(jīng)營提供充分保障,為此需要采購其它保險(xiǎn)產(chǎn)品來補(bǔ)充。
4.2經(jīng)營保障
氫能產(chǎn)業(yè)的高危險(xiǎn)性決定了企業(yè)在自身資產(chǎn)和人員的風(fēng)險(xiǎn)轉(zhuǎn)移方面有強(qiáng)烈需求,如有形/無形財(cái)產(chǎn)損失風(fēng)險(xiǎn)、員工職業(yè)病等,還有第三方責(zé)任需要轉(zhuǎn)移,如產(chǎn)品責(zé)任,公眾責(zé)任和承運(yùn)人責(zé)任等。氫能企業(yè)需要為自身資產(chǎn)采購企業(yè)財(cái)產(chǎn)險(xiǎn)、機(jī)器損壞險(xiǎn),希望保障更全面的企業(yè)還可以附加利損險(xiǎn)、專利保險(xiǎn)等;建議為企業(yè)員工集中采購雇主責(zé)任險(xiǎn),一是可以轉(zhuǎn)移企業(yè)在用工方面的責(zé)任,二是通過集中采購可降低保險(xiǎn)成本;氫能企業(yè)需考慮對周邊第三方的影響程度,在安責(zé)險(xiǎn)的基礎(chǔ)上采購保額更高的公眾責(zé)任險(xiǎn)、環(huán)境污染責(zé)任險(xiǎn)和承運(yùn)人責(zé)任險(xiǎn),最大程度減少事故對公司正常經(jīng)營的風(fēng)險(xiǎn)。
另外氫氣作為燃料產(chǎn)品,加氫站需要通過采購產(chǎn)品責(zé)任險(xiǎn)轉(zhuǎn)移對氫燃料電池的污染風(fēng)險(xiǎn),同時考慮到未來氫能行業(yè)將使用物聯(lián)網(wǎng)、數(shù)字化等技術(shù)搭建系統(tǒng)監(jiān)控和安全管理平臺,相關(guān)企業(yè)將會面臨網(wǎng)絡(luò)攻擊的風(fēng)險(xiǎn),建議企業(yè)采購網(wǎng)絡(luò)攻擊保險(xiǎn),保障企業(yè)的系統(tǒng)安全和數(shù)據(jù)安全。
根據(jù)筆者多年的保險(xiǎn)服務(wù)經(jīng)驗(yàn),建議企業(yè)在采購上述保險(xiǎn)產(chǎn)品時做到應(yīng)保盡保,足額投保,保證企業(yè)經(jīng)營在突發(fā)事故時獲得足額賠付,保證企業(yè)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
4.3巨災(zāi)保障
巨災(zāi)風(fēng)險(xiǎn),簡單地說,就是指可能造成巨大財(cái)產(chǎn)損失和嚴(yán)重人員傷亡的風(fēng)險(xiǎn)。巨災(zāi)的顯著特點(diǎn)是發(fā)生的頻率很低,但一旦發(fā)生,其影響范圍之廣、損失程度之大,一般超出人們的預(yù)期。鑒于目前極端天氣頻發(fā),同時氫氣具有易燃易爆性的特點(diǎn),建議氫能行業(yè)通過巨災(zāi)保險(xiǎn)來分散和轉(zhuǎn)移風(fēng)險(xiǎn),一般的操作方法是在企業(yè)采購常規(guī)保險(xiǎn)的基礎(chǔ)上,再以集團(tuán)名義統(tǒng)一購買一份高額的財(cái)產(chǎn)保險(xiǎn)和責(zé)任保險(xiǎn)(如20億以上),此類保險(xiǎn)的賠付起點(diǎn)較高(一般與常規(guī)保險(xiǎn)的保障額度銜接),主要為集團(tuán)下屬企業(yè)面臨的潛在巨災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行兜底,保障企業(yè)在遇到巨災(zāi)時,仍能穩(wěn)健經(jīng)營。目前國內(nèi)大型化工央企多采用此種方式采購巨災(zāi)保險(xiǎn),從結(jié)果看,該保險(xiǎn)制度起到了很好的風(fēng)險(xiǎn)轉(zhuǎn)移效果。
五、結(jié)語
氫能產(chǎn)業(yè)因“雙碳”目標(biāo)的提出和綠色轉(zhuǎn)型步伐加快而備受青睞,氫能產(chǎn)業(yè)前景廣闊,但風(fēng)險(xiǎn)與機(jī)遇并存,建議強(qiáng)化氫能產(chǎn)業(yè)頂層設(shè)計(jì),推動氫能產(chǎn)業(yè)健康有序發(fā)展;加快推進(jìn)氫能技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化工作,強(qiáng)化標(biāo)準(zhǔn)對技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的引領(lǐng)作用;加大氫能核心材料和關(guān)鍵技術(shù)研發(fā),提升氫能產(chǎn)業(yè)化的安全水平;擴(kuò)大氫能在不同領(lǐng)域的安全宣傳工作,促進(jìn)大眾形成氫安全共識和氫能產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。
來源:碳達(dá)峰與碳中和服務(wù)工作組:杜海江
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