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氢能正迎来前所未有的发展机遇
随着氢能如火如荼的发展,诸如“氢能的获取是有限的、困难的”“氢能是终极能源误导公众”“大规模用氢不切实际”等声音也逐渐被提出。这些负面呼声主要是基于目前氢能行业发展的一些现状提出来的,比如大化工厂制氢依然有排放导致氢气并不清洁、氢气压缩储存等环节造成的用氢成本高、用氢难及建设加氢基础设施的布局难等问题。


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虽然在氢能的发展中确实遇到了商业化难问题,但并不能否认“氢能是终极能源”。近日国际可再生能源机构发布了《氢能:可再生能源的前景》报告,肯定了氢能在未来能源结构中的重要价值,详细分析了氢能用于能源脱碳的潜力。报告还指出,氢能正在全球范围内快速发展,将在能源转型中发挥关键作用,此外,未来通过可再生能源制取的氢气(“绿氢”)将在全球能源转型中发挥核心作用,绿氢还有助于增加对可再生能源发电的需求。首先,发展氢能有助于应对各种关键的能源挑战。发展氢能可以为碳密集型部门(如交通运输、化工和钢铁等)提供极具发展潜力的脱碳方法。氢能还可以帮助改善空气质量并加强能源安全。此外,还可提高电力系统的灵活性。相比于储能,氢燃料电池在供电时间的可持续性及成本等方面具有非常明显的优势,完全可以保障灵活性的用电需求。其次,氢在供应和使用方面具有多种途径。氢是一种自由能源载体,可以由多种能源制备。常见工业生产氢的方式有水电解制氢、煤炭气化制氢、天然气及甲醇等水蒸气催化转化制氢等。除了大化工厂制氢方式,甲醇制氢在制氢的工艺上已实现了小型化,并可直接为燃料电池即时供氢。甲醇可以称之为氢能转化的最佳介质,其作为液体储存和运输的安全性和便捷性都是得天独厚的,其储氢重量密度高达12.5wt%,常温常压下的甲醇储氢要明显优于液化(多级压缩且冷却能耗巨大)、高压(安全性无法保证)和其他储氢技术。在我国缺油、少气、相对富煤的能源结构下,甲醇不失为一种可以缓解我国能源结构紧张、提高资源综合利用的替代能源。
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再次,发展氢能可以促进对可再生能源的利用。氢能可以帮助解决太阳能光伏等可再生能源的波动性输出问题,实现风光氢电互补。氢气是有效利用可再生能源的一种良好选择,并且有望成为最经济的方式,可在几天、几周、几月甚至几年实现不间断电力供应。在通讯基站电源的应用场景上,水氢产业联盟旗下企业广东能态科技有限公司已经实现了水氢发电机(甲醇重整制氢系统与燃料电池发电系统进行高度集成的发电设备)作为主供电源,长时间不间断为基站供电。未来水氢发电机将与太阳能光伏等间歇式能源进行匹配,实现水氢风光储互补供电,提供更好的供电解决方案。




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