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未来能源的主角会是“氢”吗?

来源:网络整理 作者:华侨时报 发布时间:2019-06-03
摘要:氢能可将太阳能、风能等不稳定的可再生能源储存起来,是一种优秀的储能介质 氢能产生的方式主要是燃烧和燃料电

  氢能是氢在物理和化学变化过程中释放出来的能量

  ●如果制氢实现清洁环保可持续,那么氢能的生命周期将是一个清洁环保的闭环。

  ●氢能可将太阳能、风能等不稳定的可再生能源储存起来,是一种优秀的储能介质。。

  ●氢燃料电池系统是目前已知的氢能最佳利用方式。

  氢能是氢在物理和化学变化过程中释放出来的能量,是一种绿色、高效、安全、可持续的二次能源,被视作21世纪最具发展潜力的清洁能源。

  按照能源的发展趋势预测,氢能将是重要的能源形式。从人类能源的发展史梳理,从不发达的牲畜粪便、秸秆茅草到石油、煤炭、天然气能源,我们可以看到能源的形式是由固体逐渐向气体转变,可以预见未来氢气将和天然气一样,成为重要的能源形态。

  氢能具备清洁优势。从生命周期的角度来看,氢能的来源就是氢气,那么只要有太阳能、光能、核能等绿色清洁的一次或二次能源就可以制成氢气,最后通过反应产生氢能。如果制氢的来源实现了清洁环保可持续,那么氢能的生命周期将是一个清洁环保的闭环。另一方面,氢能在储能方面,可实现持续供应、远距离输送、快速补充,氢能可以将太阳能、风能等不稳定的可再生能源储存起来,是一种优秀的储能介质。再从利用应用端来看,氢能既可以通过燃烧产生热能,在热力发动机中产生机械功,又可以作为能源材料用于燃料电池直接产生电能,其发电效率普遍高于目前其他能源转化率,可为燃料电池车、分布式发电设施提供动力,或转换成固态氢用作结构材料。优质的储能特性和高效利用让氢能成为未来重要的能源形式。

  氢能产生的方式主要是燃烧和燃料电池中的电化学反应,其中燃料电池系统,具有高效、安全、清洁等优势,被誉为是氢能最佳利用方式。并且随着技术不断突破和成熟,氢燃料电池技术已大面积普及,并在多个应用领域进入商业化运营阶段,为氢能的利用运作提供了技术支持和保障。

  全球氢能开发已进入商用阶段

  ●交通领域是全球氢能技术应用的“领头羊”。

  ●今年我国首次将氢能源发展写入《政府工作报告》。

  ●我国已基本掌握氢气制备、储运、加注等环节的部分关键技术。

  全球多数发达国家,都将氢能看作战略性能源,从支撑未来发展的战略高度推进氢能产业。早在20世纪70年代,美国就成功地将燃料电池应用于双子星五号太空船和阿波罗号宇宙飞船上,成为第一个实现氢能源技术应用的国家。不过,20世纪末期至21世纪初期,因成本问题,氢能源技术的发展近乎停滞,直到2014年,日本在氢燃料电池技术上取得突破,实现了氢燃料电池乘用车商业化运用。加上石油、煤炭等一次能源的储量逐渐减少导致能源紧缺,各国构建“氢能社会”的愿景又掀起了一股热潮。

  目前,氢能产业已经进入高速发展阶段,全球发达地区重要发展战略规划有:美国计划2030年部署超过10万辆燃料电池货车,2040年全面实现“氢经济”目标;欧盟以实现2050低碳经济战略为目标,计划2025年基本实现燃料电池商业化应用,建立相对完善的分布式氢能基础设施体系;日本致力于打造“氢社会”,计划2020年拥有4万辆燃料电池汽车,2025年燃料电池在家庭发电、汽车出行等领域实现商业化应用;韩国政府2019年发布氢能经济发展路线图,计划到2040年氢燃料电池汽车累计产量由目前的2000余辆增至620万辆,等等。

  从全球氢能产业发展看来,氢能开发利用进入商业化应用阶段,已在交通、发电、军事、航天等领域实现氢能及燃料电池技术产业化突破,其中燃料电池电堆成本、功率、可靠性、耐久性及环境适应性等指标已达到商业化应用水平。从国家层面来看,日本是氢能源发展最为积极的推动者;从市场实践层面来看,交通领域是全球氢能技术应用的“领头羊”。

责任编辑:华侨时报