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氢能发电的历史现状及种类

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发布日期:2018-09-13 浏览次数:1970
核心提示:氢能发电是指利用氢气和氧气燃烧,组成氢氧发电机组,氢能作为21世纪最具发展潜力的清洁能源,具有非常大的发展潜能,文中主要介绍了氢能发电的简介、历史现状、种类等内容。

氢能被视为21世纪最具发展潜力的清洁能源,早在200多年以前人类就对氢能产生了浓厚的兴趣,随着科学技术的不断进步,氢能在我们生活生产中的应用越来越广泛,氢能发电技术更是为我们带来诸多方便。氢能发电,指利用氢气和氧气燃烧,组成氢氧发电机组。这种机组是火箭型内燃发结构动机配以发电机,它不需要复杂的蒸汽锅炉系统,因此简单,维修方便,启动迅速,要开即开,欲停即停。在电网低负荷时,还可吸收多余的电来进行电解水,生产氢和氧,以备高峰时发电用。这种调节作用对于用网运行是有利的。另外,氢和氧还可直接改变常规火力发电机组的运行状况,提高电站的发电能力。例如氢氧燃烧组成磁流体发电,利用液氢冷却发电装置,进而提高机组功率等。

简介

氢是通过一定的方法利用其它能源制取的一种不依赖化石燃料的储量丰富的可再生能源。它的主要优点有:燃烧热值高,每千克氢燃烧后的热量,约为汽油的3倍,酒精的3.9倍,焦炭的4.5倍;燃烧的产物除水和少量氮化氢外不会有其它有害物质,少量的氮化氢经过适当处理也不会污染环境。氢能发电,指利用氢气和氧气燃烧,组成氢氧发电机组。

历史现状

大型电站,无论是水电、火电或核电,都是把发出的电送往电网,由电网输送给用户。但是各种用电户的负荷不同,电网有时是高峰,有时是低谷。为了调节峰荷、电网中常需要启动快和比较灵活的发电站,氢能发电就最适合抢演这个角色。

更新的氢能发电方式是氢燃料电池。这是利用氢和氧(成空气)直接经过电化学反应而产生电能的装置。换言之,也是水电解槽产生氢和氧的逆反应。70年代以来,日美等国加紧研究各种燃料电池,现已进入商业性开发,日本已建立万千瓦级燃料电池发电站,美国有30多家厂商在开发燃料电池.德、英、法、荷、丹、意和奥地利等国也有20多家公司投入了燃料电池的研究,这种新型的发电方式已引起世界的关注。

燃料电池的简单原最巧是将燃料的化学能直接转换为电能,不需要进行燃烧,能源转换效率可达60%—80%,而且污染少,噪声小,装置可大可小,非常灵活。最早,这种发电装置很小,造价很高,主要用于宇航作电源。现在已大幅度降价,逐步转向地面应用。目前,燃料电池的种类很多。

种类

磷酸盐型燃料电池

磷酸盐型燃料电池是最早的一类燃料电池,工艺流程基本成熟,美国和日本已分别建成4500千瓦及11 000千瓦的商用电站。这种燃料电池的操作温度为200℃,最大电流密度可达到150毫安/平方厘米,发电效率约45%,燃料以氢、甲醇等为宜,氧化剂用空气,但催化剂为铂系列,目前发电成本尚高,每千瓦小时约40~50美分。

融熔碳酸盐型燃料电池

融熔碳酸盐型燃料电池一般称为第二代燃料电池,其运行温度650℃左右,发电效率约55%,日本三菱公司已建成10千瓦级的发电装置。这种燃料电池的电解质是液态的,由于工作温度高,可以承受一氧化碳的存在,燃料可用氢、一氧化碳、天然气等均可。氧化剂用空气。发电成本每千瓦小时可低于40美分。

固体氧化物型燃料电池

固体氧化物型燃料电池被认为是第三代燃料电池,其操作温度1000℃左右,发电效率可超过60%,目前不少国家在研究,它适于建造大型发电站,美国西屋公司正在进行开发,可望发 电成本每千瓦小时低于20美分。

21世纪是氢能发展的世纪,随着各种技术的不断发展与日趋成熟,氢能发电技术将获得广泛的应用,虽然我们在前进的道路上仍然困难重重,但克服这些,我们将拥有更多!

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氢能产业发展中长期规划(2021-2035年)

一、现状与形势聚焦氢能重点领域和关键环节,构建多层次、多元化创新平台,加快集聚人才、技术、资金等创新要素。支持高校1氢能产业发展中长期规划(2021-2035年)氢能是一种来源丰富、绿色低碳、应用广泛的二次能源,正逐步成为全球能源转型发展的重要载体之一。为助力实现碳达峰、碳中和目标,深入推进能源生产和消费革命,构建清洁低碳、安全高效的能源体系,促进氢能产业高质量发展,根据《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》,编制本规划。规划期限为2021-2035年。一、现状与形势当今世界正经历百年未有之大变局,新一轮科技革命和产业变革同我国经济高质量发展要求形成历史性交汇。以燃料电池为代表的氢能开发利用技术取得重大突破,为实现零排放的能源利用提供重要解决方案,需要牢牢把握全球能源变革发展大势和机遇,加快培育发展氢能产业,加速推进我国能源清洁低碳转型。从国际看,全球主要发达国家高度重视氢能产业发展,氢能已成为加快能源转型升级、培育经济新增长点的重要战略选择。全球氢能全产业链关键核心技术趋于成熟,燃料电池出货量快速增长、成本持续下降,氢能基础设施建设明显提速,区域性氢能供应网络正在形成

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