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央企为何纷纷入局十万亿级氢能产业? | 科普央企那些事儿

北极星电力网新闻中心  来源:国资小新    2021/3/30 9:04:34  我要投稿  
所属频道: 火力发电   关键词: 氢能 电力央企 国家能源集团

北极星火力发电网讯:“十四五”规划纲要氢能与储能被列为前瞻谋划的六大未来产业之一。近年来,“氢能”作为一种零污染的高效能源正逐渐被应用于我们的生活中。能源央企纷纷入局十万亿级氢能产业。

氢能源为什么受到如此青睐?

央企在氢能产业中扮演什么角色?

今天,小新带您走近氢能源世界——

(来源:国资小新)

什么是氢能?氢能有哪些优点?

氢在宇宙中分布广泛,它构成了宇宙质量的75%。

氢能是氢(H)在物理与化学变化过程中释放的能量。

氢燃烧的产物是水,是世界上最干净的能源,被誉为21世纪最具发展前景的二次能源。

燃烧热值高:除核燃料外,氢的发热值是所有化石燃料、化工燃料和生物燃料中最高的,为142,351kJ/kg,是汽油发热值的3倍,酒精的3.9倍,焦炭的4.5倍。

燃烧性能好 :点燃快,与空气混合时有广泛的可燃范围,而且燃点高,燃烧速度快。

无毒:与其他燃料相比,氢燃烧时最清洁,除生成水和少量氮化氢外不会产生诸如一氧化碳、二氧化碳、碳氢化合物、铅化物和粉尘颗粒等对环境有害的污染物质,少量的氮化氢经过适当处理也不会污染环境,且燃烧生成的水还可继续制氢,反复循环使用。

多种形态:以气态、液态或固态的金属氢化物出现,能适应贮运及各种应用环境的不同要求。

耗损少:可以取消远距离高压输电,代以远近距离管道输氢,安全性相对提高,能源无效损耗减小。

运输方便:氢可以减轻燃料自重,可以增加运载工具有效载荷,这样可以降低运输成本从全程效益考虑社会总效益优于其他能源。

减少温室效应:氢取代化石燃料能最大限度地减弱温室效应。

氢能源产业链:日益完善,整装待发

氢能源主产业链包括上游氢气制取、储存、运输、加氢站对氢燃料电池系统进行氢气的加注,中游燃料电池系统及零部件生产制造,下游氢燃料电池应用等众多环节。

上 游

制氢产氢:氢可以通过多种方式制取,氢能制取现在主要有三种模式

煤制氢,我国煤炭资源相对丰富;

可再生能源制氢,当前我国有大量可再生能源无法并网消纳,用可再生能源弃风、弃光、弃水来制氢,简易可行,技术上没有问题;

大量的工业制氢,像化工、焦炉等,我国是产能大国,都可以制氢。

氢气储存和运输:氢气量和状态不同,方式不同

储氢目前主要的办法有高压气态储氢、低温液态储氢、金属储氢、有机液储氢等。目前国内外主要以高压气态储氢(35MPa和70MPa)和低温液态储氢为主。

氢气的运输通常根据储氢状态的不同和运输量的不同而不同,主要是罐车运输、管道运输等途径。

加氢站建设:加氢站是氢能产业链中的重要环节,也是氢能走向成熟的关键。

截止2020年11月21日,全球主要氢能国家和地区共建成加氢站458座,另有255座在建或拟建的加氢站。我国共建成88座加氢站,位居世界第二,另有149座在建或规划当中的加氢站。

根据《中国氢能源及燃料电池产业白皮书》显示,2025、2030年中国加氢站分别建成300、1500座,十年间年复合增速达31.1%。到2050年加氢站数量将达10000座,行业产值达12万亿元。

中 游

氢燃料电池电堆涉及质子交换膜、扩散材料、催化剂等多种零部件和关键材料,将电堆和配件两大部分进行集成,形成氢燃料电池系统。

下 游

氢能源应用有多种方式,可以通过传统热机也可以通过燃料电池。

由于燃料电池跳出了热循环的限制,因而具有更少的能量损失,能量利用效率更高。同时,燃料电池利用氢能源具有噪音小等优点。因此燃料电池是氢能源利用的理想形式。

氢能源燃料电池下游有便携设备、固定式应用和交通运输式应用。

据公开资料显示,到2050年中国交通运输、工业等领域将实现氢能普及应用,燃料电池车产量达到520万辆/年,固定式发电装置2万台(套)/年,燃料电池系统产能550万台(套)/年。

央企布局氢能产业重点发力哪些领域?

随着氢能应用技术发展逐渐成熟,以及全球应对气候变化压力的持续增大,氢能产业的发展在世界各国备受关注,氢能及燃料电池技术作为促进经济社会实现低碳环保发展的重要创新技术,已经在全球范围内达成了共识,多国政府都已出台氢能及燃料电池发展战略路线图,美国、日本、德国等发达国家更是将氢能规划上升到国家能源战略高度。

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