德国采用电转气技术实现低碳化

德国成功采用可再生能源电力转换氢、甲烷(电转气,Pt G)技术,成为世界CO2减排和可再生能源利用最成功的国家。Pt G技术是可再生能源电力制氢或合成甲烷的技术,它所采用的都是成熟技术,包括电解水制氢技术和甲烷化技术,后者是把电解水制得的氢与CO2反应生成甲烷的反应(Sabatier反应),以及电解水和Gt L(气转液)技术合成燃料,有F-T合成(生成直链烃、烯烃、醇类)和甲醇合成。德国现有天然气管网超过100m/km2,Pt G制的氢或甲烷可注入原有天然气管网,大量的氢或甲烷可储存到德国已具备的大规模天然气地下储存设施。变动性可再生能源的电力储存可采用氢电力储存系统,该系统由水电解制氢装置、储氢装置和氢燃料电池等组成。目前德国包括计划和在建的Pt G项目有20个以上,欧洲Pt G总项目30个以上。建议我国大力发展Pt G技术,解决当前弃风、弃光难题。     

太阳能制氢技术

氢能是一种高效、无污染的新能源，利用可再生能源制氢是开发氢能源的有效途径。文章总结了国内外目前利用太阳能制氢技术的发展现状，介绍了利用光伏系统转化的电能电解水制氢和利用太阳能的热化学反应循环制氢2种清洁无污染的制氢工艺。     

碳中和背景下的海水制氢路线

海洋是生命之源,如何进行海水资源高效开发利用是人类未来可持续发展的希望.氢能作为低碳时代的最佳能源选择,其在当下能源转型中扮演着重要角色.电解水制氢是公认的绿氢制备方法,然而其能耗以及水资源消耗问题却十分突出.随着风电等可再生能源逐渐深远海化,其导致的电力远距离输送的损耗问题也日益紧张.为了解决上述问题,通过可再生电力与海水淡化制氢以及海水化学资源利用可降低绿氢的综合生产成本,结合目前的海水资源利用技术以及可再生能源发展状况,该技术路线的经济性远大于海水直接电解技术.文章总结分析了目前海水制氢常用的两种方式,分析讨论了实现绿色氢经济的可行性发展方法及应用技术,以期为海水制氢相关研究及产业发展提供合理性参考.     

加拿大可再生氢能源解决方案

正水电解制氢产生的氢气纯度最高,是一种非常可靠的供氢方式,由于这种供氢方式受限于耗电量大而得不到广泛应用。加拿大氢能技术将可再生能源(如太阳能,风能,潮汐能等)发电和水电解制氢结合起来,形成了一种可持续发展并且清洁有效的供氢方式。利用风能和太阳能产生的不稳定电能进行水电解产生氢气,生成的氢气或者被当作能源通过燃料     

可再生能源制氢技术经济性评述及其在东盟地区应用评估

可再生能源电解制氢能够将波动性、间歇性的风能、光伏转化为氢能,使氢作为清洁、高效的能源载体,近年来逐渐受到重视,成为解决全球变暖、实现能源转型的关键技术之一.越来越多的世界主要经济体将制氢作为未来战略性能源技术,诸多大型企业也正在推动氢产业链的发展.从经济性角度,重点分析了可再生能源制氢在电网储能、小岛屿能源系统、燃料...     

可再生能源制氢系统制氢电源研究

利用风电、光伏发电等可再生能源电力的制氢系统是未来制备氢能的发展方向,而制氢电源是制氢系统的核心部件.传统的基于晶闸管整流电路的制氢电源(下文简称为"晶闸管制氢电源")存在功率因数低、谐波大,延迟长等缺点.针对这一问题,本文采用PWM整流器作为制氢电源(下文简称为"PWM制氢电源"),把逆变电路中的SPWM调制和数字控...     

氢能源替代石油能源产业的可能性探讨

从能源的发展规律中找到了氢能源必将替代石油能源,从能源与汽车的结合点中找到了加氢站需要替代加油站的关键点,并自主研发了"多气瓶交替循环"加氢站技术。与新能源与可再生能源制氢和燃料电池汽车相结合,整合各种原料制氢、输送电网、电解水制氢机、压缩机、燃料电池汽车等相关产品,构成氢能产业链,并在世界各地推广应用。     

可再生能源制氢综合能源管理平台研究

  目的  氢能是一种绿色高效的清洁能源,可以通过多种方式转化为电能、热能等加以利用。可再生能源制氢是实现碳达峰、碳中和目标的重要支撑。可再生能源制氢属于新型项目,是电力行业与化工行业的结合,系统间耦合性不强,提高能源综合利用率是可再生能源制氢的研究重点。  方法  文章介绍了当前主要的制氢工艺,对比了灰氢、蓝氢和绿氢的主要特点,阐述了风电及光伏制氢的主要系统,并提出了通过构建综合能源管理平台对可再生能源制氢各系统进行统筹管控的思路。  结果  在综合能源管理平台制定控制策略可以平衡功率,实现最优调度从而减少弃风弃光,而且还可以降低单位制氢成本。  结论  综合能源管理平台可以提高可再生能源制氢的能源综合利用率,对可再生能源制氢项目的推广起到支撑的作用,为可再生能源制氢领域的研究人员提供了重要的参考借鉴     

氢能源技术将产生颠覆性影响

正氢能源技术在能源领域将产生颠覆性影响。近年世界各国都已认识到氢能作为二次能源在能源转型中的重要性,很多国家都高度重视氢能产业发展,把氢能产业提升到国家能源战略高度,制定氢能发展战略。一旦借助石墨烯、纳米超材料等的电解制氢技术取得重大突破,氢燃料大规模甚至完全替代化石燃料是可能的。     

氨分解变压吸附制氢工艺初探

<正> 氢气在冶金、化工、电子等工业部门被广泛用作还原气或保护气。自70年代世界能源危机以来,利用氢气作燃料又得到普遍重视,被誉为清洁能源。能源专家预言,氢能将是下世纪极有希望的能源构成之一。目前工业用氢几乎均采用传统的水电解制氢工艺。该法有它一定的优点,唯其电能消耗很大,制氢成本也高,这与我国电力紧张的状况很不适应。     

绿氢制备经济性趋势分析

氢能被认为是未来能源系统的重要组成部分,只有通过可再生能源电力制备的绿氢才是清洁的能源产品。在绿氢替代传统化石燃料制氢的过程中,经济性是重要的制约因素。在分析预测可再生能源发电成本和绿电获取成本的基础上,分别计算使用电网绿电连续制备绿氢和使用可再生能源发电间歇制氢的成本,结合氢气储运场景,研究绿氢制备经济性的发展趋势。研究结果表明,采用电网绿电配合碱性电解槽连续制备绿氢,是当前最经济可靠的绿氢制备方式。如采用专用绿电制氢,2030年前陆上风电+碱性电解槽制氢成本最低,专用光伏发电+碱性电解槽制氢将在2030年后成为经济性最好的专用绿电制氢方式,而专用光伏发电+PEM电解槽制氢的成本始终最高。采用专用陆上风电和光伏+碱性电解槽制备氢气的经济性,在2025年后将超越天然气制氢+CCS,在2040年后会逐步超越煤制氢+CCS。电力成本是驱动未来绿氢制备成本下降的主要因素,电解槽成本下降对绿氢成本下降影响较小。建议要加强先进绿电制氢技术研发,拓宽可再生能源发电终端消纳的途径;同时要加强对国际绿氢制备前沿技术的跟踪。     

消息

正太阳能热分解水制氢将水或水蒸汽加热到3000K以上,水中的氢和氧便能分解。这种方法制氢效率高,但需要高倍聚光器才能获得如此高的温度,一般不采用这种方法制氢。氢能的特点氢能的特点:其一,氢能是理想的清洁能源之一。氢气燃烧时所得产物是水,不产生任何污染环境的物质。其二,氢能可再生,是一种二次能源。自然界不存在纯氢,必须从含氢的     

绿色氢能技术发展现状与趋势

氢能具有单位质量热值高、用途广泛和可再生等优点,备受关注.介绍了3种电解水制氢设备,指出风电制氢主要有3种连接形式:并网型风电制氢;离网型风电制氢;并网不上网型风电制氢.光伏制氢主要有2种类型:间接连接;直接连接.结论表明质子膜电解水制氢技术对新能源(风电、光伏发电)电源的波动性适应性较强,应从电极材料等方面入手,降低...     

我国工业制氢技术路线研究及展望

文中主要对国内工业制氢领域已经进入成熟商业应用的技术路线进行对比研究,重点对制氢成本、原料来源和环境污染等方面进行分析。研究结果表明:在我国社会发展进入新时代,氢能源需求激增的条件下,采用化石能源制氢、化工原料制氢和工业副产物制氢都将受到高碳排放、引起污染和原料来源不可持续的影响,无法作为稳定的氢能供给来源。考虑可再生能源发电与电解水制氢结合,在有效解决风电和光伏发电消纳问题的同时降低制氢用电成本,应是未来我国氢能使用的最为可行的制氢方式。     

风电应用领域拓宽

<正>1风电制氢受到重视使用可再生能源对水进行电解制氢,可以无限期地储存或广泛地应用于从运输、取暖再到工业处理和化工等一系列潜在用途中。这一方案已经众所周知。对于德国这样可再生能源电力入网存在问题的国家来说,制氢提供了将可再生能源发电与消耗脱钩的方式。它还能解决一系列其他问题,例如可再生能源的间断性和削减问题。在欧洲,风能正在引领能     

风电制氢经济性分析

风电已成为我国的第三大电源和清洁能源利用的支柱之一,当前我国风电存在较大比例的限电现象,解决这一问题需要多种路径的探索,增加当地电力负荷、促进当地消纳是一条有效途径。本文针对北方地区弃风电量用于制氢的商业应用,提出了自备电厂且氢气就地利用、自备电厂且氢气外输利用、直供且氢气就地利用、自备电厂且氢气接入天然气管网四种模式方案,对各方案的经济性进行估算和对比分析,得出风电制氢经济性的最关键因素是氢市场、风电直供经济性优于外输氢气、风电制氢接入天然气管网需要多方面的经济政策支持等初步结论,提出优先选择限电相对高且有一定氢市场需求地区开展风电制氢示范试点的建议。     

我国将出台政策引导风电产业健康有序发展

<正>目前国家能源局新能源和可再生能源司正在研究包括风电在内的新能源发展路线图,着力从规划、审批层面解决弃风限电等突出问题。同时,加快电力运行管理市场化改革,通过扩大资源配置范围、加快蓄能电站建设等手段实现电网跨区互补、多种电源互补。2014年我国风电装机规模达到世界第一,成为国内第三大主力电源,但一些风电企业仍存在弃风限电、盈利能力弱等现实困境。     

新能源制氢及氢能应用浅述

氢能作为一种清洁、可储存的能源,是世界新能源和可再生能源领域正在积极开发的二次能源。氢能具有巨大的发展潜力,因此氢能在全球范围内获得了极大的关注和发展。简述了氢能环境分级和常规的氢能制取方法,介绍了新能源制取“绿色氢气”的基本原理和系统组成。以容量为5 000 Nm³·h^-1和20 000 Nm³·h^-1的制氢系统为例,分析了制氢系统的占地面积、投资构成和影响新能源制氢成本的因素,结果表明电价和制氢系统年运行小时数是影响新能源制氢成本的两个关键因素。最后讨论了氢能作为原料和动力燃料的应用途径。     

新疆哈密地区风光互补、氢储能耦合煤化工多能系统研究

新疆哈密是我国综合能源基地之一,但近年来"弃风弃光"严重,同时煤化工严重污染环境。在前期研究发现:将风、光-氢储能及煤化工进行耦合,是一种有效的解决"弃风弃光"、减少污染的途径。文中整合风电、光伏、氢储能及煤化工资源,建立风光互补-氢气储能耦合煤基能源化工的多能耦合系统,该研究切合新疆哈密能源产业发展现状,有助于解决"弃风弃光"问题,促进就地消纳能力,同时降低煤化工对环境的污染,氢能还可以应用到未来新能源汽车等产业,最终促进新疆能源产业的健康可持续发展。     

铁路利用新能源和可再生能源潜力分析

铁路是公认的绿色低碳型交通运输方式,同时铁路牵引用电可大范围地使用新能源和可再生能源电力,且在非牵引用能方面也可以做到规模化使用新能源和可再生能源提供的电能和各种热能等。铁路电气化率是决定其新能源和可再生能源电力利用程度的主要因素,中国电气化铁路里程已超过6.5×104km,居世界第一位,到2020年我国铁路电气化率有望达到或者超过70%。而从全球来看,电力牵引发展空间相当大,这就为新能源和可再生能源的规模化应用创造了坚实的技术平台。在非牵引领域,由于铁路沿线站段比较多,且规模较大,用能比较集中,再加上沿线的设备用能,为新能源和可再生能源利用创造了条件。中国铁路行业比较早就开始研究、开发和推广利用新能源和可再生能源技术,目前应用的种类主要包括太阳能、地源热泵、空气源热泵。借助于新能源和可再生能源,铁路有可能成为各行业中率先实现大面积低碳化或无碳化的探路者,而这还需要相关政策的进一步完善和强有力支持。