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突破西氢东输难题,或将改变氢能产业发展趋势与现状

2023-04-20 14:19 来源:网络整理 编辑:Janet

氢能以其独特的优势,燃烧热值高,能量密度高,重量轻,导热性好,被市场广泛关注。同时,氢能获取的方式也可以很清洁,通过电解水即可实现,但由于技术难度和成本问题,电解水产生的氢能仅占市场的1%。因此,如果氢能被更好地开发利用,对构建清洁低碳安全高效的能源体系、实现碳达峰碳中和目标,具有重要意义。

4月10日,中国首条“西氢东送”输氢管道示范工程被纳入《石油天然气“全国一张网”建设实施方案》,标志着中国氢气长距离输送管道进入新发展阶段。这项工程起于内蒙古自治区乌兰察布市,终点位于北京市的燕山石化,总长度超过400公里。4月16日,中国石油发布消息,用现有天然气管道长距离输送氢气的技术获得了突破。这为我国今后实现大规模、低成本的远距离氢能运输提供了技术支撑。

氢能产业发展潜力巨大

氢能作为一种清洁、高效、可再生的能源,具有广阔的市场潜力和政策支持。氢能可应用于多个领域,包括能源存储、交通运输、工业生产等。根据国际能源署(IEA)的报告,截至2020年底,全球至少有18个国家和地区发布了氢能产业发展规划,并投资了超过70亿美元用于氢能研发和示范项目。据IEA的数据显示,到2030年,氢能应用于交通运输和工业生产领域的潜在需求将分别达到5800亿美元和4800亿美元。2050年全球氢能源需求将增至目前的10倍,同时2050年全球氢能产业链产值将超过2.5万亿美元。

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在国家发展改革委、国家能源局联合印发的《氢能产业发展中长期规划(2021—2035年)》中明确了氢的能源属性,是未来国家能源体系的组成部分,充分发挥氢能清洁低碳特点,推动交通、工业等用能终端和高耗能、高排放行业绿色低碳转型。同时,明确氢能是战略性新兴产业的重点方向,是构建绿色低碳产业体系、打造产业转型升级的新增长点。由于国内在燃氢燃气轮机方面几乎空白,因此只能通过燃料电池这一技术手段实现氢发电。如今氢燃料电池汽车的成本已经大幅降低,预计到2025年,氢燃料电池汽车的成本将下降至与传统燃油车相当的水平。而随着氢能技术的不断成熟和进步,氢能将在成本、效率和可靠性方面得到进一步提升,有望成为能源领域的重要组成部分。

氢气的运输和储存面临的问题和挑战

氢能的开发利用需要完善的供应链,而氢气的运输和储存一直是制约氢能产业发展的重要问题。

关于氢气的运输的问题,传统的氢气运输方式包括压缩、液化和固态吸附等方法,但它们都存在着瓶颈。例如,压缩式储氢系统体积大、重量重、安全风险大,液氢储存设备需要极低的温度,固态吸附法储氢具有吸附容量小、反应速度慢等问题。

关于氢能储存的问题,氢储能目前存在的问题是效率较低、造价高、技术尚不成熟。目前我国氢能超过80%应用于化工领域,氢储能技术是未来氢能可持续发展的重要方向。

氢能源在储能方面的优势是1.能源转换消耗极小,锂电池只是电的储存器,电力在通过发电、运输、储存后再充电等多次折腾,其消耗非常巨大。而氢电池则是一个小型发电站,把氛气直接转成电力,能源利用率极高;2.加氢的速度远比充电的速度快,更符合续航长久、高效运输需求;3.对环境无污染,基本实现碳的零排放。而劣势是氢能源价格昂贵。氢能源贵主要是以下几方面的原因:1.制作工艺的流程复杂;2.氢汽车的生产成本高,氢燃料电池需要以铂金作为催化剂,成本较高,每辆氢燃料电池汽车需要使用26g铂金,按照市场目前每克300元计算,一辆氢汽车的催化剂就要8000元人民币,所以氢能源车的造价要比锂电池车高出许多;3.建站费用昂贵,数量较少,点位分散,运输成本也较高。

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