我国氢能技术规范和标准体系初步研究

赵刚

摘  要：能源短缺已经严重制约了世界经济的发展，由于资源的多样性和环境的清洁性，更多的人有望参与其中。综述了国内外氢能利用技术标准化的情况，分析了我国在建立氢能利用标准体系中的作用，阐述了我国氢能利用标准体系的结构、内容及未来发展趋势。

关键词：氢能;技术规范;标准化;体系

当前，能源短缺和过度消费是世界经济发展的主要障碍。随着我国经济的进一步快速发展，我国出现了结构性的石油短缺，这种局面将进一步加剧。在石油短缺和能源大量消耗的双重压力下，迫切需要改变能源供给结构，确保能源安全。实现这一目标的重要手段之一是制定多元化能源发展战略，这包括寻找合适、安全的替代能源，特别是太阳能、风能和氢能。本文围绕国内外氢能利用标准化技术的发展，对建立符合我国氢能利用技术发展趋势的标准体系进行了初步探讨，提出了氢能利用标准化技术的体系结构，对氢能标准体系的研究可以为今后的标准化工作提供参考和依据，我国氢能的科学研究和技术创新促进了氢能产业的健康发展。

一、国内外氢能技术规范和标准现状

1.1国外氢能技术规范和标准发展现状

一些发达国家近十年来经济增长率稳步提高。同时，他们高度重视氢气技术规范和标准国际化方面的国际合作。发达国家的标准体系正在完善，发达国家之间的技术联盟垄断了一些标准。例如，美国和日本致力于燃料电池标准的国际化，并寻求垄断此类电池的开发。国际标准化组织和国际电工委员会成立了氢能技术委员会，所有这些都旨在制定氢能的技术规范和标准。具影响力的国际氢能合作组织与联合国污染与能源工作组密切合作，正在制定全球统一的氢燃料电池汽车法规。氢能的国际监管要求和标准正在逐步形成，并商定了氢能标准示范法。

1.2我国氢能利用规范和标准发展现状

我国是2008年8月与氢能标准化技术委员会达成合作。在国家的积极支持和专业标准化技术委员会的努力下，我国各相关领域的科研机构和专业人员制定了一系列的国家和行业技術标准，氢能利用对推动氢能技术产业化发展具有重要作用。

二、我国氢能标准体系框架的建立

2.1氢能标准体系表的作用

标准氢能系统是由氢能领域一系列相关标准组成的科学有机结构，是一个描述能源技术标准整体结构的工作计划，反映了我国氢能行业标准关系的必要性和计划性标准。因此，氢能标签系统的研究与开发在我国具有重要的意义。

2.2对于氢能标准体系表的建立原则

2.2.1科学性

编制氢能标准体系应遵循标准化的基本原则，科学依据是保证技术系统安全、可靠、稳定运行的必要条件。标准体系的层次结构应以氢能产业的整体发展理念和相应的行为模式为基础。

2.2.2全面与协调性

标准系统必须完全配置，以充分反映系统的完整性。因此，有必要对与氢能相关的各种技术、产品和维修制定相应的标准，并纳入标准体系。此外，这些标准与其局限性有着不可分割的联系，必须相互协调，形成全面均衡的标准体系。

2.2.3系统性

系统性是标准体系中标准之间内在联系和差异的反映。为了使标准体系表在内容和层次上充分体现系统性，必须根据氢能工艺的一般要求，区分标准的一般特征和个别特征，而应采取的措施则将标准工程划分为不同层次的相应措施。

2.2.4先进性

氢能标准表所列标准在采用和修订国际和国外先进标准时，应充分体现互惠原则，并充分体现氢技术标准与现代国际、国外标准的兼容性。

2.2.5兼容性

现有的氢能国家和行业标准在纳入标准体系时将优先考虑标准要素，充分利用国际标准和国外先进标准的研究成果，促进国内外产业信息资源的区域开发。

2.2.6预见性和开放性

编制标准体系表，必须考虑现代经济发展和科技进步的需要，以及未来科学技术和世界先进技术的发展。同时，根据我国氢能产业的发展和技术水平的提高，逐步扩大和更新氢能标准体系，不断完善国外国际标准，因此，标准体系表作为氢能技术标准化的实践指南，必须具有可预测性和开放性。

2.3氢能标准体系的结构和内容

标准主要包括与氢相关产品的名称、术语和编号有关的国家标准和行业标准。氢气的质量标准主要包括国家标准和行业标准（如纯度、杂质含量、相关试验方法、产品评价指标等）;氢气安全标准包括国家标准和行业标准，适用于制备、清洗、储存、运输等不同工艺过程;氢气站建设标准包括设计、技术要求、工艺流程等;氢气制备和净化标准包括各种制氢方法的国家和行业标准，如氢气、水和氢气、可再生能源、核能等的生产和技术标准;储氢、充氢设备和氢气净化相关附件等标准，包括储氢、输氢、充氢的技术要求、设备及应用;氢能应用标准包括但不限于与氢燃烧和燃料电池有关的技术要求、设备和应用;与氢气有关的试验标准包括但不限于与试验方法、试验方法的制备和储存、燃料和氢气应用及相关设备有关的国家标准和行业标准。

三、氢能标准体系的发展趋势

3.1制定有关氢安全方面的国家标准体系

目前，我国还没有统一的氢气安全系统国家标准。国家标准GB4962-2008《氢能安全技术规程》不符合氢能应用的要求。国外先进国家在这方面做了大量的工作，也以规范或标准的形式促进和引导了产业的稳定健康发展。因此，作为氢气标准体系的重要组成部分，建立和完善氢气安全标准迫在眉睫。

3.2加强氢能应用标准化

如上所述，在欧洲和美国，已经制定了氢能和燃料电池的标准体系。因此，我国应积极推进氢能应用标准化，并以此为出发点和着力点，在全国氢能标准体系中推进氢能应用标准化，以促进氢能标准体系其他领域的标准化进程。归根结底，各解决体系修订过程中涉及不同标准行业的问题。

3.3加强氢气运输和储存标准化

液氢贮罐和固氢贮罐单元仅适用于普通钢瓶，这无疑是储氢技术应用的明显障碍。作为国际标准草案的一部分，国际上所有固态氢系统的标准已经制定。因此，必须加大对储氢和充氢系统的标准化和开发力度。

3.4加强氢能基础与管理方面标准的制修订工作

我国氢能标准体系所要求的标准尚未公布，特别是在氢能利用的基础标准化和监管领域，只有一个氢能国家标准。因此，我们需要加强氢能使用的监管框架和制度，包括术语和图形符号、分类和规范、控制制度、控制程序、规范、计量等方面的修订。

四、结语

氢能标准体系的建立是一项复杂的工程，需要相关部委、企业和科研机构的协调、配合。建立一个完整的氢能标准体系，保证标准制定过程中的分工协调，是非常重要的。为保证氢能标准体系的科学性和完整性，建议定期修订标准体系表。考虑到国民经济的变化和对新能源和可再生能源的实际需求，这是规划和制定标准的依据。科学合理的氢能标准可以为我国氢能技术标准化提供有效保障，稳步科学地开展氢能标准化工作。

参考文献：

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[2]申泮文.21世纪的动力氢 与氢能[M].南开大学出版社， 2000.

[3]陈霖新，中国氢能源利用现状和发展潜力[J].科技中国， 2004（11）.