利用可再生能源電解水制氫是較成熟的綠色制氫技術,電解生成氫氣和氧氣,制氫過程中無含碳化合物排出,符合綠色可持續(xù)發(fā)展的理念。制得的氫氣轉換為電能并入電網或直接供給負荷,提高了能源系統(tǒng)的綜合利用效率,有助于解決新能源消納問題,保障電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。電解水技術設備簡單、技術成熟、無污染,由于其成本相對較高、效率低、能耗大等因素制約了電解水制氫技術的商業(yè)化推廣。根據電解質種類不同,典型的電解水制氫技術主要分為以下幾類:堿性電解、質子交換膜電解(protonexchangemembrane,PEM)、固體聚合物陰離子交換膜電解(solidpolymeranionexchangemembrane,SPAEM)、固體氧化電解(solidoxideelectrolyzecells,SOEC)。電力生產的綠氫價格比灰氫高兩到三倍,使用燃料電池和氫氣罐的汽車比化石燃料汽車成本高1.5到2倍。河北氫設備
氫氣加注環(huán)節(jié)的經濟性直接影響氫氣的成本。當前氫燃料電池汽車的總體擁有成本中,燃料電池、氫瓶等部件占50%,用氫成本占25%。隨著關鍵材料、部件的規(guī)?;a,車用燃料電池系統(tǒng)成本會大幅下降。我國氫氣的成本主要在制氫與儲運環(huán)節(jié),其中,制氫占總成本的30%~50%,儲存和運輸占35%~55%,加注環(huán)節(jié)約占15%。當氫氣需求較少時,站外長管拖車運氫可以滿足多數的運輸加注需求;當氫氣需求較多,達不到管道建設規(guī)模時,分布式綠氫站內供氫將會稱為未來發(fā)展的趨勢。上海制取氫醫(yī)學綠氨的運輸十分便利,但考慮‘綠氫’的能源利用效率,應提升氫—氨—氫的轉換效率。
氫氣是推動全球綠色低碳轉型和實現我國“碳中和”目標的潛在支撐,可為電力、交通、鋼鐵、建筑等行業(yè)低碳轉型提供助力。世界各國積極出臺氫能發(fā)展規(guī)劃,推動氫能產業(yè)發(fā)展。近年來,隨著政策的引導與技術的進步,我國氫能產業(yè)快速發(fā)展。但仍存在氫能產業(yè)重點技術亟待突破,關鍵材料尚未自主,基礎設施建設有待加強等諸多問題。因此,本文總結分析了國內外氫能產業(yè)較新發(fā)展動態(tài),重點研究了綠氫關鍵技術的發(fā)展現狀與趨勢,結合我國氫能產業(yè)發(fā)展提出了典型的應用場景和發(fā)展建議,以期對我國氫能產業(yè)的發(fā)展提供借鑒與參考。
綠氫的本質和意義:從全球范圍的政策以及各種研報以及前沿研究等等來看,綠氫逃離不開是以再生能源或清潔能源為能量來源進行水解獲得氫氣以及副產氧氣,至于水解的能量和催化方式可以是多元化的組合。綠氫的基本面是基于再生能源的利用,忽略再生能源裝備制造以及水解制氫設備生產的碳足跡,基于取之不盡用之不竭的再生能源轉化成氫氣這個過程是脫碳的,所以稱之為綠氫。當然核能作為一種特殊的能源,用其來水解制氫,這種途徑的來源定義成綠氫也可勉強說的過去。隨著人類社會能源形式從柴薪到煤炭到油氣,再到低碳可再生能源的演變,能源作為人類生存和發(fā)展的基石,向來都是全球各個區(qū)域體關注和爭奪的主要物質,未來對相對無形的再生能源轉化成的相對有形的能源體掌控也是不會例外。再生能源和其他能源一樣也存在地域分配不均的問題,所以針對如何轉變再生能源成有形的物質,如何解決大距離,跨地域的轉移運輸也成了主要國家關注的重點。未來,綠氫的成本下降不只有賴風電、光伏等行業(yè)的降本增效,還要依靠以電解槽為表示的全產業(yè)鏈的技術進步。
綠氫是利用可再生能源(例如太陽能或風能)發(fā)電后通過電解工序制氫,其碳排放可以達到凈零。藍氫也由化石燃料產生,主要來源是天然氣。與綠氫相比,藍氫電力需求較低,且配套了碳捕集與封存(CCS)技術。由于CCS技術需要相對罕見的地質條件,因此在全球范圍內藍氫比綠氫更難獲取。綠氫的生產成本明顯高于藍氫,盡管藍氫的固定成本高于綠氫。氫氣具有相似的能源效率,生產成本的差異是兩個因素造成的:1、首先,電力的能源成本遠高于天然氣。以能源為基礎,天然氣每百萬英熱單位為3.5美元,相當于電力每兆瓦時12美元,相比之下,補貼前的風能和太陽能成本為每兆瓦時30~40美元。2、其次,由于綠氫的生產受到零碳能源可用性的限制,它只能在很短的時間內運行。因此,盡管每兆瓦綠氫容量的投資成本低于藍氫,但低利用率使綠氫的每千克氫氣的資本成本高于藍氫。中國是較大的風電和光伏生產國,如果能保持綠氫生產的地位,將注定主導全球可再生能源供應鏈和技術進步。河北氫設備
綠氫是利用可再生能源發(fā)電,再利用電解水制氫。河北氫設備
綠氫是一種小眾技術,除了示范項目外,幾乎沒有其他用途;多為現場生產,基礎設施建設有限。擴大使用的較大障礙是成本。決策者的主要作用是鼓勵和加快電解器的進一步部署??梢酝ㄟ^長期的信號來實現這一點,例如對凈零排放的承諾,為私營部門提供確定性,并改善綠氫的商業(yè)案例。然而,同樣重要的是有助于縮小投資和運營成本差距的短期政策。這些政策包括研究和開發(fā)資金、風險緩解政策以及共同資助大型原型和示范項目,以降低資本成本。此外,仍處于示范階段的較終用途可能需要有專門的任務驅動的創(chuàng)新計劃,有明確的時間表,并與私營部門合作,以加速其商業(yè)化。在這一階段還應該建立支持性的治理體系和準則,確保綠氫的增長是可持續(xù)的。河北氫設備
蘇州鈞希新能源科技有限公司致力于能源,是一家貿易型的公司。蘇州鈞希致力于為客戶提供良好的電解水膜,質子交換膜,陰離子交換膜,氫健康產品,一切以用戶需求為中心,深受廣大客戶的歡迎。公司秉持誠信為本的經營理念,在能源深耕多年,以技術為先導,以自主產品為重點,發(fā)揮人才優(yōu)勢,打造能源良好品牌。蘇州鈞希憑借創(chuàng)新的產品、專業(yè)的服務、眾多的成功案例積累起來的聲譽和口碑,讓企業(yè)發(fā)展再上新高。