氢经济开创绿色能源新时代

随着化石能源的枯竭及它刘我们赖以生存的环境带来的巨大污染等问题的出现,人类社会已经朝向绿色清洁高效的氢经济时代进军。本文介绍了氢经济的含义和背景;氢能源高效和环保的优点;介绍了制氢技术发展以及世界各国氢能研发状况;并针对我国的氢能研究现状提出了发展战略与刘策建议。     

氢能产业发展现状及未来展望

针对氢能具有近乎零排放、易储藏运输及燃烧热值高等特点,在能源革命中被认为是最具发展潜力的清洁能源,对世界各国氢能源行业政策进行了动态分析。从制氢技术原理、优缺点和国内外发展现状等方面阐述了氢能产业链的情况,包括上游氢气制取、中游氢气储运和下游氢气应用的发展状况。结合调研情况,提出了目前氢能产业链中具有发展前景的技术方案,并给出了未来研究展望。     

中国氢燃料电池车燃料生命周期的化石能源消耗和CO2排放

氢燃料电池车(FCV)具有运行阶段高能效和零排放的优点,近年来得到快速的商业化发展.氢能生产具有多种技术路径,不同路径的能源和环境效益存在显著差异.本研究采用生命周期评价方法,运用GREET模型对不同氢燃料路径下的FCV燃料周期(WTW)的化石能源消耗和CO_2排放进行了全面评价.选取了多种制氢路径作为评价对象,建立了中国本地化的FCV燃料生命周期数据库,在此基础上分析了FCV相对传统汽油车的WTW节能减排效益,并和混合动力车和纯电动车进行比较.结果表明,使用可再生电力和生物质等绿色能源制氢供应FCV能取得显著的WTW节能减排效益,可削减约90%的化石能耗和CO_2排放.在发展相对成熟的传统能源制氢路径中,以焦炉煤气制得氢气为原料的FCV,能产生显著的节能减排效益,其化石能耗低于混合动力车,CO_2排放低于混合动力车和纯电动车.结合对资源储备和技术成熟度的考虑,我国在发展氢能及FCV过程中,近期可考虑利用焦炉煤气等工业副产物制氢,并且规划中远期的绿色制氢技术发展.     

等离子体分解水制氢研究进展

制氢是建立氢能产业链的根基,新能源电解水制绿氢是真正意义上零碳排放的制氢方式,但成本高是制约氢能产业发展的关键因素。等离子体技术的电解水制氢成本比常规电解水制氢有显著优势,为绿氢降本提供了可供参考的路径。从等离子体电解水制氢方式,综述了气相水分解和液下水分解制氢技术的最新进展和成本经济性,列举了不同载气或电解质对电解水的促进效果,并综合比较了等离子体电解水制氢效率和成本。通过技术和经济性分析,进一步梳理了等离子体电解水制氢技术发展方向,为氢能技术发展提供了参考。     

人工制氢开启能源技术变革

<正>可持续、高效率的规模制氢技术开发,已成为"氢经济"时代的迫切需求——氢气能量密度高、清洁环保,燃烧后生成水无任何污染物,是一种理想的能源载体;氢能与现有能源系统匹配和兼容,能方便、高效地转换成电或热,有较高的转化效率;氢还可以转化合成甲醇或氨等大宗化学品,受到工业界极大关注。     

河北邯郸经开区氢能产业发挥集群效应

<正>前不久,在河北邯郸经济技术开发区,占地180亩、总投资20亿元的氢能装备产业园项目破土动工。据了解,该项目分为氢能综合功能区和氢能产业园两大功能区,重点建设以制氢、储氢、运氢为一体的氢能装备产业制造基地。"邯郸氢能产业起步较早,氢能资源丰富、创新平台完善、氢能装备领先。"邯郸市委常委、宣传部长丁伟告诉记者,早在上世纪六七十年代,位于邯郸市的中船重工第718研究所就开展了制氢及相关技术的研究,目前多项技术世界领先。     

能源开发利用的新途径——节能环保的太阳能

随着人类社会的进步,全球经济的可持续发展,能源消费日益剧增,使全球能源供应越来越紧张,人类长期传统使用的煤炭、石油燃料逐渐匮乏,直至枯竭.这就迫使人们不得不考虑新能源的开发和利用.新能源的开发利用的途径十分广泛,如:太阳能、风能、水能、地热能、海洋能、核能、氢能、生物能等.然而,太阳能是各种能源中最重要、最丰富、利用最广泛的基本能源,是节能环保的新型能源.太阳能不仅能解决能源短缺问题,实现人类经济的可持续发展,同时从根本上解决了化石能源的严重污染问题.     

生物膜法光发酵制氢的研究现状与展望

21世纪被誉为氢能世纪.光发酵制氢作为绿色可持续生物制氢方式的一种,可以利用独特的光合系统固定太阳能,并利用有机物产生清洁能源氢气,因而受到广泛关注.但光发酵细菌凝集力差、底物转化效率和光能利用率低导致产氢效能下降,从而阻碍了光发酵制氢的发展.光发酵细菌可以通过形成生物膜而被有效固定,进而增加反应器内光发酵细菌的生物持有量,提高光发酵细菌对不利环境的抵抗力;同时,光发酵细菌形成生物膜后可以调控产氢细菌新陈代谢和生理活性使其更利于产氢.其中,光发酵生物膜反应器的设计尤为重要,尤其是反应器内光源的均匀分配对于光发酵制氢是一项关键因素,需要对光源设计、空间摆放和遮光性进行综合分析和设计;其次,需要考虑载体性质和载体安装以充分吸附光发酵细菌并形成生物膜;同时,结合未来可持续绿色发展的需求,光发酵生物膜反应器设计需要逐步过渡到以室外环境作为常规环境和太阳作为光源.尽管光发酵生物膜制氢前景良好,但目前对于光发酵生物膜反应器和制氢机制的研究仍然不够充分,需要更加深入地探索和优化以突破光发酵制氢的瓶颈,推动氢能行业的发展.     

面向2035的节能与新能源汽车全生命周期碳排放预测评价

发展节能与新能源汽车是降低交通运输行业碳排放的重要技术路径.为量化预测节能与新能源汽车的全生命周期碳排放,利用全生命周期评价方法,以汽车相关技术路线和政策为参考,选取燃油经济性、整车轻量化水平、电力结构碳排放因子和氢能碳排放因子为关键参数,构建传统燃油汽车(ICEV)、轻度混合动力汽车(MHEV)、重度混合动力汽车(HEV)、纯电动汽车(BEV)和燃料电池汽车(FCV)的数据清单并对其全生命周期碳排放进行量化预测评价,对电力结构碳排放因子和不同制氢方式碳排放因子进行了敏感性分析和讨论.结果发现,2022年ICEV、 MHEV、 HEV、 BEV和FCV的全生命周期碳排放量(以CO₂-eq计)分别为208.0、 195.5、 150.0、 113.5和205.0 g·km^-1.到2035年,BEV和FCV相比于ICEV具有较为显著的减碳效益,分别降低69.1%和49.3%.电力结构的碳排放因子对BEV的全生命周期碳排放的影响最显著.关于燃料电池汽车的不同制氢方式,短期应以工业副产氢提纯为主供应FCV氢能需求,长期以可再生能源电解水制氢和化石能源...     

氢燃料电池汽车动力系统生命周期评价及关键参数对比

发展氢燃料电池汽车被认为是解决能源安全和环境污染问题的理想解决方案之一,为量化探究氢燃料电池汽车动力系统的化石能源消耗和排放情况,运用GaBi软件建模,以新能源汽车相关技术路线为参考,构建我国氢燃料电池汽车动力系统的数据清单并对其全生命周期化石能源消耗和全球变暖潜值情况进行定量评价计算和预测分析,对不同类型的双极板、不同能量控制策略和不同制氢方式对环境的影响分别进行了对比研究,并对关键数据进行了不确定分析.结果表明,预计到2030年我国每台氢燃料电池汽车动力系统生命周期的化石能源消耗量（ADP_f）、全球变暖潜值（GWP,以CO₂ eq计）和酸化潜值（AP,以SO₂ eq计）分别为1.35×10⁵ MJ、9108 kg和15.79 kg.动力系统生产制造阶段的化石能源消耗和全球变暖潜值均高于使用阶段,主要原因是燃料电池堆栈和储氢罐的制造过程.金属双极板、石墨复合双极板和石墨双极板的制造工艺中石墨复合双极板的综合环境效益最好.能量控制策略的优化会使得氢能消耗降低,当氢能消耗降低22.8%时,动力系统的生命周期化石能源消耗和全球变暖潜值分别降低10.4%和8.3%.相比于甲烷蒸气重整制氢,基于混合电网电解水制氢的动力系统生命周期全球变暖潜值高出53.7%[KG-*6],而基于水电电解水制氢降低39.6%.降低动力系统生命周期化石能源消耗和全球变暖潜值的措施包括优化能量控制策略降低氢能消耗、规模化发展可再生能源发电电解水制氢产业和聚焦突破燃料电池堆栈关键技术实现性能提升.     

氢能促进我国能源系统清洁低碳转型的应用及进展

从氢能利用的主要途径出发,回顾了近些年氢能快速发展的现状,特别是发达国家促进氢能使用的主要政策措施。提出氢能作为一种清洁能源,可以为能源系统清洁低碳转型作出贡献,形成我国清洁能源新的产业竞争力。我国在氢能发展方面做出了一些尝试,上海市还出台了专门的发展规划,但与发达国家之间仍存在关键材料和核心零部件薄弱、氢气储存问题等差距。应该加强顶层设计,加大研发投入,鼓励各类资本投入到氢能产业,加快建设加氢站等基础设施,创建氢能融入能源系统的试点示范,促进我国氢能的不断发展。     

中国氢动力

人类正处于能源利用的转折点,以石油为标志的"黑金时代"将逐步远去,以氢能为代表的"白金时代"雏形已现.氢作为能源其利用已有半个多世纪的历程,在能源结构迎来根本性变革的背景下,氢能作为新能源的一种,其前景被普遍看好.     

利用有机质发酵产氢的影响因素与应用前景

煤、石油等化石能源的紧缺,使得氢气等可再生能源的开发与利用备受关注.生物制氢技术由于在获得清洁能源氢气的同时,还使得大量有机废弃物得到处理或净化,从而使得该技术成为当前研究的热点.总结了发酵产氢的微生物种类及产氢基质,阐述了不同有机物种类的发酵产氢机理,综述了温度、pH值、金属离子、气相条件及氧化还原电位等生态因子对发酵产氢的影响,并论述了生物制氢技术的发展方向和应用前景.     

生物质废弃物制氢技术

本文介绍了利用生物质废弃物和微生物制氢的几种技术，分析了每种技术的制氢原理、制氢效益和发展状况；并提出生物质催化气化制氢是实现能源结构转变及环境保护的有效手段，是很有前景的一种生物质废弃物制氢方法。     

新能源接入电网引起的电能质量问题——-专访中国电力科学院电能质量专家于坤山(摘选)

记者:于总,您好! 非常感谢您在百忙之中就电能质量的有关问题接受我们的采访.新能源是目前比较热点的话题,能否请您谈谈这方面的情况?于坤山:新能源又称非常规能源.是指传统能源之外的各种能源形式.一般地说,常规能源是指技术上比较成熟且已被大规模利用的能源,而新能源通常是指尚未大规模利用、正在积极研究开发的能源.因此,煤、石油、天然气以及大中型水电都被看作常规能源,而把太阳能、风能、现代生物质能、地热能、海洋能以及核能、氢能等作为新能源,其中     

电解水制氢技术进展

氢能清洁无污染，并且高效，可再生，被视为未来最有潜力的能量载体。在目前的各种制氢技术中，利用可再生能源所产生的电能作为动力来电解水是最为成熟和最有潜力的技术，是通向氢经济的最佳途径。简要介绍了碱性电解槽，聚合物薄膜电解槽，固体氧化物电解槽的基本原理，研究现状，并对有关问题和电解槽的现状，发展趋势作了讨论。     

数字能源

<正>重庆氢能源汽车将分三期目标实现首期运行1000台氢能汽车重庆市经信委消息,按照《重庆市氢燃料电池汽车产业发展指导意见》,重庆氢能源汽车将分三期目标实现,其中,2019年-2022年,建成20座加氢站,在公交、物流等领域率先运行1000台氢燃料电池汽车。氢能汽车,顾名思义,是以氢作为能源的汽车,将氢反应所产生的化学能转换为机械能以推动车辆。氢能汽车分为两种,一种是氢内燃机汽车。另一种是氢燃料电池车,重庆支持发展的就是氢燃料电池车。     

试论我国新能源的发展与展望

在寻找能源和经济平衡的过程中,新能源要具有一系列的优点：清洁、减少污染、可再生、保持低碳经济,改善能源结构,促进可持续发展,对国家发展具有十分重要的意义.通过分析新能源发展和展望,了解了我国在未来能源的发展,实现可持续发展.     

未来世界将有哪些新能源?

世界重要的无污染能源主要有太阳能、海洋能、风能、氢能、生物能、地热能、水能等。     

德国绿氢发展战略及启示

德国联邦政府于2020年6月10日通过《国家氢能战略》(以下简称《战略》),将能源供应安全性、经济性和生态性与创新型和智能型的零碳能源产业模式相结合.在统筹本国能源供应和供求关系的基础上,依托国家能源战略跨部门的宏观布局,将发展绿氢作为《战略》的核心目标和方向,助力德国实现2050年的零碳能源转型.德国力图成为全球绿氢...