内蒙古碳中和产业协会邀您共同了解“氢能”

文摘   2024-11-17 08:18   内蒙古  
氢是宇宙最普遍元素,氢能清洁、能量密度大,分灰氢、蓝氢、绿氢。氢储存有高压气态、低温液态、固体材料等方式,运输方式多样。氢能应用于工业、交通、电力、建筑等领域,有望成未来主要能源形式。内蒙古碳中和产业协会邀您共同了解“氢能”——

什么是氢能


氢能是指氢和氧进行化学反应释放出的化学能,是一种清洁的二次能源,具有能量密度大、零污染、零碳排等优点。

氢能开发和利用对于解决能源危机、环境污染等问题具有重要意义。

随着技术的不断进步和成本的降低,氢能有望在未来成为主要的能源形式之一。

目前根据氢能的生产来源及生产过程中的排放情况,大致分为灰氢、蓝氢、绿氢三种类型。

值得一提的是,化石能源制氢和工业副产制氢技术成熟、成本低,虽然碳排放较高,仍是当前氢能的主要来源。绿氢虽然符合可持续发展要求,但目前成本较高。未来随着技术进步和政策支持,绿氢预计将成为主要的制氢方式。

氢气的储存方式


  • 高压气态储氢:目前最常用且发展较为成熟的储氢技术,优点是存储能耗低、成本低,但储氢密度和安全性方面存在瓶颈。

  • 低温液态储氢:这种技术是将氢气液化后储存在低温绝热的真空容器中,这种方式储运量更大、纯度高,但液化过程耗能大,对储氢容器的绝热性能要求极高。

  • 固体材料储氢:利用金属氢化物等储氢材料进行氢气储存,具有储氢体积密度大、操作容易、运输方便等优点。目前处于研究阶段,但被认为是最有发展潜力的一种储氢方式。

  • 有机液态储氢:通过不饱和液体有机物的可逆加氢和脱氢反应来实现储氢。这种方式安全方便,可以长距离运输,但存在脱氢技术复杂、脱氢能耗大等问题。

氢气的运输方式


  • 高压气态运输:采用高压气瓶或长管拖车运输压缩氢气,是目前最常用的运输方式。适用于短距离和中等距离的运输,但运输效率较低,成本较高。

  • 低温液态运输:将氢气液化后通过专用的低温绝热罐车进行运输。适用于大规模、长距离的运输,但设备投资大,技术要求高。

  • 固态运输:利用固态储氢材料进行氢气的运输,尚处于研究和试验阶段。具有潜在的发展前景,但需要解决储氢材料的循环稳定性和成本问题。

  • 有机液态运输:通过有机液体储氢技术,将氢气以液态形式运输。这种方式安全高效,适合长距离运输,但技术尚未完全成熟,需要进一步研究和发展。

氢能的主要应用领域


  • 工业领域:氢气在工业中主要用于合成氨、甲醇等化工产品,以及作为冶金和石油炼制过程中的还原剂。未来,随着绿氢技术的发展,氢气将在钢铁行业逐步取代焦炭作为还原剂和燃料,进一步减少碳排放。

  • 交通领域:氢燃料电池汽车是当前氢能在交通领域的主要应用形式,适用于重型卡车、公共汽车和长途运输车辆。铁路交通也在探索使用氢基能源燃料电池替代传统内燃机,以实现减排目标。

  • 电力领域:氢能在电力领域的应用主要体现在长时储能和调峰储能方面。氢能可以通过电解水制氢技术与可再生能源结合,实现能量的储存和再利用。氢燃料电池也可用于分布式发电和备用电源系统,提高电力系统的稳定性和可靠性。

  • 建筑领域:在建筑领域,氢能主要应用于建筑采暖供热和燃气供应。通过氢燃料电池或氢燃气轮机,可以为建筑物提供清洁的热能和电力。未来,随着氢能技术的成熟和成本的降低,氢能在建筑领域的应用将进一步扩大,推动建筑行业的脱碳进程。

来源:内蒙古碳中和产业协会摘抄整理
编辑:内蒙古碳中和产业协会编辑部
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