新闻分类
新闻资讯

热点专题 | 氢能的发展进程及产业路线

编辑:管理员   浏览:   日期:2019-07-23

人类历史上每一次能源利用的里程碑式发展,都会开启一个新的时代。从木柴到煤炭再到石油,人类文明也随之飞速进步,同时也越来越离不开能源。


传统石化能源可用

年数不超过120年


能源是人类生存、生活与发展寸步难离的能量载体。没有能源我们人类社会将至少倒退百年。

 

现如今大部分化学能源的储量日益减少,由能源消费引起的环境污染问题也愈发严重,而人类对能源的需求却在与日俱增。这两者的矛盾愈演愈烈,催化了新能源变革的加速发展。

 

目前人类年均能源消费总量超过127亿吨石油当量,以传统的石化能源石油、煤炭和天然气为主,占据了总能源消费量的80%以上。


而石化能源的储量是有限的,据BP统计,按照目前的采储比,煤炭、石油和天然气的可使用年限分别仅剩113年、55年和53年。也就是说,如果不开发新的能源,一百多年以后,人类将面临能源耗竭的绝境。

 

人类文明将面临一个重大的转折。未来能源的选择将何去何从?

 

氢能源是终极能源之路


目前可替代的新能源包括可再生电力、生物质和氢能等,我们认为氢能是最理想的新能源,最有希望成为能源的终极解决方案。


因为氢能相比于其他能源方案有显著的优势:

1)储量大、污染小、效率高;

2)比能量高(单位质量所蕴含的能量高);

3)可持续发展。

 

1。氢能大储量、零污染、高效率


氢元素是宇宙储量最丰富的,它构成了宇宙质量的75%,在地球上排第三,大储量保证其作为能源供给的充足性。此外,氢元素主要以水的形式存在,原料非常容易获取。

 

此外,氢气的供能方式主要是和氧气反应生成水释放化学能,其产物除了水无其他中间产物,整个供能过程无浪费、零污染。

 

2.利用甲醇,氢能生产和使用形成循环闭环,实现可持续发展


氢能的研究已经有几百年的历史了。1766年,卡文迪许第一次从酸和金属反应中制得了氢气,1818年英国首次有目的的电解水制取氢气,开发了新的氢气来源“水”。

 

1970年通用汽车首次提出“氢经济”的概念。近年来,随着燃料电池的迅速发展,氢能作为最适宜的燃料也随之进入一个高速发展阶段。


甲醇经济”概念是由美国南加州大学著名有机化学家、1994年诺贝尔奖获得主乔治·奥拉在《跨越油气时代:甲醇经济》一书中提出,倡导以液态甲醇作为能量储存媒介和清洁替代新能源,同时回收利用工业废气和大气中的二氧化碳进行甲醇生产,以此来减轻经济社会发展过程中的油气能源危机和全球气候变暖压力。



下图是 “水基能源向华理论”概念示意图,多种能源可转换成甲醇,甲醇通过一些列化学反应变氢能源,氢能再通过催化变成我们需要的能源,整个过程不排放任何有害物质,由此形成一个可循环的闭环系统,具有可持续性。

 

“水基能源向华理论”的观点包括:

其一、多种能源变甲醇,甲醇变成人们需要的能源;

其二、CO2是能源的重要组成部分,甲醇制备过程为“吸碳排氧”,而甲醇制氢的过程为“吸氧排碳”;

其三、能源可自给自足,并可就地消纳和转换。



氢能的能量比度非常高,同时它还具备清洁和可持续的优势,氢能极大概率将成为能源的终极之路。甲醇是常温常压下含氢量最多的介质,比液氢的含量还要丰富,通过“甲醇经济”可以更好的实现“氢经济”的到来。

 

氢能源正处于产业化前夕

市场空间达万亿美元


氢能发展已进入市场推广阶段,政策支持发展有保障。


目前,全球传统能源的年均消费量分别为石油170793。38万亿英热单位、煤炭159216。83万亿英热单位和天然气125718。18万亿英热单位,对应单价水平分别为16。90、3。71和2。97美元/百万英热单位,以此计算全球每年要消耗掉的能源价值超过3万8千亿美元。



氢能作为能源的终极解决方案,将彻底取代传统能源,市场空间将直逼4万亿美元。


根据美国能源署氢能源计划显示一个新产业的新起一般需经历四个阶段:

    (1)技术研究;

    (2)过渡到市场;

    (3)基础设施完善;

    (4)实现产业化。


而氢能的应用已经积累了科学家们的大量研究已开始逐渐走向市场,正处于其第二个阶段,产业化之日即将到来。



在第二个阶段政策仍然起主导作用。从全球范围看,很多国家都出台了强有力的扶持政策,其中力度最大响应最积极的是日本,欧盟、美国混合韩国紧跟其上,印度、冰岛、加拿大和巴西也有部署,中国也频出相关政策。


氢能产业路线多元化,整装待发


氢能源传统产业链包括:上游氢气制备、氢气运输储存、中游氢燃料电池、下游氢能源燃料电池应用等多个环节。该产业路线是氢能与燃料电池的分体式发展路线,主要表现在制氢与用氢的分体式趋势,利用高压储氢罐对氢气进行分散利用,因此又称为“罐氢路线”。首先需要通过大型化工厂大规模制氢,然后对氢气进行压缩储存和运输,再通过加氢站进行加氢,最后利用储氢罐分配给燃料电池应用端(燃料电池轿车、燃料电池客车、燃料电池通讯基站电源等)。

 

水氢路线是氢能与燃料电池的一体化发展路线的代表,它采用的技术路线为“甲醇重整制氢+氢气提纯+低温燃料电池”,即利用小型化的甲醇水重整制氢装置即时给低温燃料电池提供高纯氢气,从而实现即时发电。

 

罐氢路线是氢能与燃料电池的分散路径,发展方向为大规模制氢再分散利用。该路径依赖完善的氢燃料运输配送基础设施,通过氢能生产、运输、存储来保障氢能的高效利用,还需要建设配套的加氢基础设施来保障燃料电池的高效使用。罐氢路线是传统能源开发模式,需要跟着资源走,生产者消费者是两个独立体。

 

水氢路线是是氢能与燃料电池的一体化路径,要求制氢技术向小型化、高纯化方向发展,燃料电池向低温方向发展,其发展方向是制氢与燃料电池的一体化、小型化和智能化。在水氢路线中甲醇水重整制氢技术与燃料电池发电技术得到高度集成,高效的智能控制系统实现了氢气的即产即用,并为燃料电池发电提供可靠的高纯氢气。


该路径依赖完善的甲醇加注设施,可利用现有的加油站改造。水氢路线是分布式能源开发模式,可根据消费者的需求提供灵活的供能方案,该路线是生产者消费者一体化方向。



在氢能的产业化进程中,罐氢路线的发展如火如荼,并力推加氢站的建设,而另辟蹊径的水氢路线也早已启动水氢机AH7500的产业化。总之,两条产业路线都是为了实现氢能的高效利用,实现氢能的商业化应用,实现能源的更新换代和可持续发展。

 

编辑:小合
章来源:新能源汽车行业资讯
备注:本文信息仅供分享交流

 

上一篇: 没有了!

下一篇: 打造水氢产业平台--东莞日报报道

打印本页 | 关闭窗口

联系方式
地址:东莞市樟木头镇柏地柏兴二路18号
电话:0769-82113228
邮箱:service@hejide.cn
市场部分机:0769-82113228-608

分享到
版权所有©广东合即得能源科技同城棋牌 2013-2015      
星空棋牌 金凤凰彩票官网 杏彩彩票注册 杏彩彩票注册 星空棋牌 大神棋牌 大神棋牌游戏 同城棋牌官网 星空棋牌 龙猫彩票平台