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氫能作為推動(dòng)全球能源轉(zhuǎn)型的一種可行技術(shù)路線,逐漸成為世界能源領(lǐng)域的熱點(diǎn)話題,從歐美到國(guó)際能源署等重要國(guó)際組織,都對(duì)氫能經(jīng)濟(jì)寄予厚望。我國(guó)也在今年國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展計(jì)劃的主要任務(wù)中, 提出要制定國(guó)家氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃。根據(jù)狀態(tài),儲(chǔ)氫可分為高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫、低溫液態(tài)儲(chǔ)氫、有機(jī)液態(tài)儲(chǔ)氫、固態(tài)儲(chǔ)氫。高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫是我國(guó)目前應(yīng)用 的氫氣存儲(chǔ)形式,其中35MPa儲(chǔ)氫瓶已批量化應(yīng)用,70MPa儲(chǔ)氫瓶也步入產(chǎn)業(yè)化推廣階段。低溫液態(tài)儲(chǔ)氫被認(rèn)為是前景較好的氫氣規(guī)模存儲(chǔ)發(fā)展方向之一,但目前我國(guó)液氫用于航天和 領(lǐng)域,與國(guó)外70%左右氫氣采用液氫運(yùn)輸相比差距較,且成本是美國(guó)等技術(shù)壟斷國(guó)的20倍以上。氫氣燃燒時(shí)放出的熱量比同質(zhì)量的汽油三倍,而且污染少。遼寧供應(yīng)氫氣廠家哪家便宜
“氫”的發(fā)現(xiàn)早在16世紀(jì),瑞士科學(xué)家帕拉塞爾斯發(fā)現(xiàn)把鐵放入硫酸中,會(huì)產(chǎn)生一種特殊的氣體。1766年,英國(guó)化學(xué)家和物理學(xué)家卡文迪許使用多種金屬重復(fù)了帕拉塞爾斯的實(shí)驗(yàn),將氫氣收集起來(lái)并研究其性質(zhì)。因此,在化學(xué)史上,人們把氫元素的發(fā)現(xiàn)這一項(xiàng)重成就,主要?dú)w功于卡文迪許。在工業(yè)上的分類(lèi)工業(yè)上,根據(jù)中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《工業(yè)氫》GB/T3634-1995,氫氣可分為高純氫(99.999%)、純氫(99.99%)、普氫(99.9%)三種。天然氣重整制氫(SMR),工藝描述:天然氣經(jīng)過(guò)壓縮,進(jìn)入轉(zhuǎn)化爐加熱,而后進(jìn)入反應(yīng)爐,在催化劑的作用下,發(fā)生蒸汽轉(zhuǎn)化反應(yīng)和一氧化碳變換反應(yīng),產(chǎn)生含氫量約為70~90%的混合氣,經(jīng)過(guò)變壓吸附提純得到不同純度的氫氣產(chǎn)品。反應(yīng)公式:CH4+H2O→CO↑+3H2↑CO+H2O→CO2↑+H2↑,適用規(guī)模:2000-10000Nm3/h,特點(diǎn):工藝穩(wěn)定,適合規(guī)模制氫;前期投資較,成本穩(wěn)定(管道天然氣);天然氣既作原料,又做燃料。遼寧供應(yīng)氫氣廠家哪家便宜利用氫氣可以從含氧化合物中奪取氧的性質(zhì),冶金工業(yè)可以冶煉金屬。
氫氣用作汽車(chē)能源的主要問(wèn)題成本高。地球上氫氣儲(chǔ)量固然豐富,但以目前的技術(shù),制取氫的成本太高。用電解水的方法制取氫,是目前工業(yè)上主要的生產(chǎn)氫氣的方法,如果用這種方法制取氫氣,再把氫氣用作汽車(chē)燃料,從能源效率上來(lái)講是不合算的。儲(chǔ)帶不便。氫氣在汽車(chē)上的儲(chǔ)帶十分不便。氣態(tài)儲(chǔ)帶,能量密度低的缺點(diǎn)很突出,如果要求氫氣汽車(chē)與汽油汽車(chē)保持同樣的行駛里程,則儲(chǔ)氣罐的體積約為汽油油箱的20倍;這對(duì)解決必要的行駛里程相當(dāng)困難;液態(tài)儲(chǔ)帶要求-253℃的低溫,需要采用隔熱的油箱,且有蒸發(fā)損失,成本很高;金屬氫化物儲(chǔ)帶(即氣態(tài)氫在200~250個(gè)大氣壓下與某種金屬化合,形成幾毫米大小的固體金屬氫化物,把這種金屬氫化物帶在汽車(chē)上,使用時(shí)將其加熱分解,釋放出氫氣供內(nèi)燃機(jī)燃燒,剩余金屬可再次與氫氣化合,循環(huán)使用)方式進(jìn)展較大,似有更好的前景。動(dòng)力性較差。氫氣雖然熱效率高,但其密度很小,在氣缸中將擠占相當(dāng)一部分容積,影響空氣量,反過(guò)來(lái)也影響了氫氣量。此外,氫的單位質(zhì)量熱值雖然高,但單位容積熱值低。這都會(huì)影響氫氣發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性。
氫氣的制取方式之工業(yè)制取氫氣,工業(yè)制取氫氣又有哪些方式呢?國(guó)內(nèi)為制取氫氣(不包括工業(yè)廢氣中回收氫氣)的主要方式有以下四種:1.天然氣(含石腦油、重油、煉廠氣和焦?fàn)t氣等)蒸氣轉(zhuǎn)化制氫;2.煤(含焦炭和石油焦等)轉(zhuǎn)化制氫;3.甲醇或氨裂解制氫;4.水電解制氫;氫氣的制取方式主要就是以上幾種,當(dāng)然在制取氫氣和采用氫氣的時(shí)候我們要留意安全,實(shí)際如下:因生產(chǎn)需,須要在現(xiàn)場(chǎng)(室內(nèi))采用氣瓶,其數(shù)目不得超過(guò)5瓶,并應(yīng)合乎下列要求:室內(nèi)須要通氣不錯(cuò),確保空氣中氫氣高含量不超過(guò)1%(體積比)下同。構(gòu)筑物頂部或外墻的上部設(shè)氣窗(樓)或排氣孔。排氣孔應(yīng)朝向安全地區(qū),室內(nèi)換氣次數(shù)每小時(shí)不得低于三次,事故通風(fēng)每小時(shí)換氣次數(shù)不得低于七次。氫氣瓶與盛有易燃、易爆、可燃物質(zhì)及氧化性氣體的器皿和氣瓶的間隔不應(yīng)低于8米。與明火或一般而言電氣裝置的間隔不應(yīng)低于10米。液態(tài)儲(chǔ)氫及儲(chǔ)氫材料儲(chǔ)氫方式在儲(chǔ)氫密度、儲(chǔ)氫量、安全性方面都于壓氣態(tài)儲(chǔ)氫。
氫氣輸送是氫能利用的重要環(huán)節(jié)。一般而言,氫氣生產(chǎn)廠和用戶會(huì)有一定的距離,這就存在氫氣輸送的需求。按照氫在輸運(yùn)時(shí)所處狀態(tài)的不同,和如何儲(chǔ)存一樣可以分為:氣氫輸送、液氫輸送和固氫輸送。其中前兩者是目前正在規(guī)模使用的兩種方式。根據(jù)氫的輸送距離、用氫要求及用戶的分布情況,氣氫可以用管網(wǎng),或通過(guò)高壓容器裝在車(chē)、船等運(yùn)輸工 上進(jìn)行輸送。管網(wǎng)輸送一般適用于用量的場(chǎng)合,而車(chē)、船運(yùn)輸則適合于量小、用戶比較分散的場(chǎng)合。液氫、固氫輸運(yùn)方法一般是采用車(chē)船輸送。氫氣運(yùn)輸氫氣的輸送之所以效率低,原因在于儲(chǔ)氫密度太低。目前各種輸送氫氣的方法實(shí)際是輸送儲(chǔ)存的氫。如果儲(chǔ)氫密度提高了,輸送氫氣的效率自然也就提高。現(xiàn)在科學(xué)家膽設(shè)想氫一電共同輸送,可望幅度提高能量輸送效率。該設(shè)想是:在特規(guī)模的太陽(yáng)能發(fā)電中心,人們首先利用光伏光電或太陽(yáng)能熱發(fā)電獲得量的電力,再利用這些可再生能源獲得的清潔電力,電解水制氫,繼而液化氫氣得到液氫。利用多層同軸電纜,同時(shí)輸送液氫和電。電纜中心輸送液氫,同時(shí)利用液氫極低的溫度保持外層金屬處于超導(dǎo)狀態(tài),因?yàn)闆](méi)有電阻,電流通過(guò)就不會(huì)發(fā)熱,就能規(guī)模輸送電,也減少了輸電的損耗。壓氣態(tài)儲(chǔ)氫是目前成熟、成本的儲(chǔ)氫方式,是現(xiàn)階段主要應(yīng)用的儲(chǔ)氫技術(shù)。四川哪里有氫氣廠家近期價(jià)格
氫氣能量密度,環(huán)保性能好,是能源碳轉(zhuǎn)型的重要方向。遼寧供應(yīng)氫氣廠家哪家便宜
制氫環(huán)節(jié)主要包括電解水制氫、煤制氫、天然氣制氫、生物質(zhì)制氫、光解制氫、熱化學(xué)制氫、工業(yè)副產(chǎn)氫等方式。電解水制氫是未來(lái)重要發(fā)展方向。電解水制氫 有制取過(guò)程無(wú)污染物和溫室氣體排放、氫氣純度高等優(yōu)勢(shì)。從制取成本看,化石能源制氫約10元/kg,工業(yè)副產(chǎn)氫約21元/kg,電解水制氫約30元/kg。受成本因素影響,目前全球約96%的氫氣來(lái)源于化石能源制氫和工業(yè)副產(chǎn)氫,有約4%的氫氣來(lái)源于電解水。2018年,中國(guó)年氫氣產(chǎn)量約2100萬(wàn)噸,占全球總產(chǎn)量的比例超過(guò)30%,是世界氫氣生產(chǎn)國(guó),其中電解水制氫占約5%。隨著可再生能源規(guī)?;l(fā)展和能源互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)日趨完善,電解水制氫已逐步成為各國(guó)能源科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)支持的焦點(diǎn)。電價(jià)是制約電制氫發(fā)展的關(guān)鍵。目前電價(jià)占電制氫總成本比重約為85%,按電制氫電價(jià)約0.4~0.6元/kWh計(jì)算,我國(guó)電制氫成本約30~40元/kg。當(dāng)電價(jià)降低到0.1元/kWh時(shí),電制氫成本可下降至10元/kg與化石能源制氫價(jià)格相當(dāng)。目前各地發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè),其中氫氣主要來(lái)源于化石能源制氫和工業(yè)副產(chǎn)氫。遼寧供應(yīng)氫氣廠家哪家便宜
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