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从我国在建和拟建的加氢站数量可以看出,我国氢燃料能源的发展速度非常迅猛,主要原因:一是国家政策的大力推动,二是氢能做为一种零污染清洁高效的能源,符合我国和全球能源与环境发展的要求,三是发展可再生能源制氢,可解决我国大量可再生能源因接入难而产生的弃风弃光现象。
02我国氢能开发的政策环境
我国正加快氢能开发的速度,国家氢能标准委会发布的《中国氢能产业基础设施发展蓝皮书》中提到,到2030年我国将建成加氢站1000座,氢燃料电池车达到100万辆。
目前,我国近30多个省市出台了氢能发展规划,如:《山东省氢能产业中长期发展规划(2020-2030年)》, 《成都市氢能产业发展规划(2019-2023年)》,《广州市氢能产业发展规划(2019-2030年)》、《佛山市南海区氢能产业发展规划(2020-2035年)》等,未来中国将围绕氢能产业,构建成更加完备的制氢、输氢、用氢的产业链,将产生更多的“氢能城市”,对解决我国可再生能源的弃风弃光问题发挥重要作用。
03可再生能源制氢存在的问题
目前,制氢的主要方法有石化燃料制氢、电解水制氢和化工副产氢,此外,生物质制氢、核能制氢和光催化制氢正在研究阶段,暂不具备工业化应用水平。从制氢的主要手段来看,可再生能源制氢只能选择电解水制氢,化石燃料制氢和化工副产氢都是有碳排放的。
比较成熟的电解水制氢主要有两种:
一是碱性水电解制氢,二是纯水电解制氢。碱性电解水制氢技术相对比较成熟,可以大规模应用,工艺比较简单,成本较低。纯水电解制氢比碱性制氢有更高的电流密度,结构更紧凑,更加安全可靠,更适用于小规模的制氢场合。
可再生能源发电具有不确定性,其特点是间歇性、波动性和随机性,很难为负载提供一个持续稳定的电力供应。可再生能源制氢主要需解决几方面的问题:
一是根据可再生能源发电的特点,整个制氢系统需要有一个比较宽的功率调整范围;
二是从电力上来讲,需要将电力系统的波动降到最小,以适应制氢系统的需要;
三是制氢设备需要能够适应宽功率波动的高效低成本的制氢系统,才能有可能实现大规模的制氢。
04结语
通过对氢能的利用和现状分析,可以看出氢能有着十分广阔的市场前景,目前我国拥有良好的氢能产业政策环境,各大能源企业都纷纷布局氢能产业,希望在氢能领域有所斩获,开拓新的能源发展之路。
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