全球主要国家氢能发展战略分析北大核心CSCD

全球氢能已进入产业化快速发展新阶段,欧美日韩等20多个主要经济体已将发展氢能提升到国家战略层面,相继制定发展规划、路线图以及相关扶持政策,加快产业化发展进程。本文分析总结了日本、德国、韩国、美国、澳大利亚等国家氢能发展战略,提炼了深度脱碳、保障能源安全和实现经济增长3个发展氢能核心驱动力;基于碳中和目标成为国际共识以及全球地缘政治的扰动分析了氢能发展定位、氢源结构过渡、多元应用场景、产业发展阶段4个方面的趋势。主要国家统筹考虑资源禀赋、技术和产业基础、市场需求等多方面因素,因地制宜推动氢能技术攻关与产业化发展,对我国氢能产业高质量具有重要参考价值。本文从加强国家层面氢能战略引导、加大关键核心技术攻关力度和加速多元化场景示范应用3个方面提出了贯彻落实《氢能产业发展中长期发展规划(2021—2035年)》的建议。     

中国氢能高质量发展的路径建议与政策探讨

  目的  在“双碳”目标下,中国氢能大有可为。基于中国氢能产业发展的现状,围绕存在的问题,对氢能高质量发展的路径和政策进行探讨。  方法  对国内外相关政策、文献和案例进行了梳理和分析,从路径和政策两个角度做了总结。  结果  在路径方面,利用氢能促进交通领域和工业领域的低碳化,将氢能与现有油气能源储运管网体系耦合,利用氢能促进可再生能源标准化,发展（光伏、风能等可再生能源发电）电解制氢,加大氢燃料电池商用推广等,是中国氢能高质量发展的有效保证;在政策方面,完善国家氢能的顶层政策设计,细化氢能“制储输用”专项研究的政策支持,加快制定氢能相关的标准和规范,加强氢能产业的战略联盟建设以及健全氢能市场供需协调等,是中国氢能高质量发展的重要保障。  结论  文章提及的相关的路径建议和政策探讨可为相关部门和行业人员提供一定参考。     

2019年国内外氢能发展形势回顾及展望

2019年,全球氢能发展进入创新之年。在战略共识基本成形的基础上,各主要国家积极推进氢能技术研发、探索应用模式、推进基础设施建设。氢能在我国受到前所未有的关注,2019年氢能首次被写入政府工作报告、首次被纳入能源统计报表,各地发展热情高涨。本文从战略规划、技术、应用、基础设施、产业格局等方面,回顾了2019年国内外氢能发展形势,并对2020年氢能发展提出建议。     

氢能产业链及氢能发电利用技术现状及展望

  目的  随着“碳达峰、碳中和”目标的提出和能源改革的日益深入,氢能作为重要的工业原料和能源燃料在近年来得到广泛关注并进入快速发展时期。氢能产业链主要包含氢气的制备、储存、运输、利用等环节,涉及众多产业交叉融合与技术创新,文章旨在梳理氢能产业链现状并分析各节点面临的挑战,为今后的氢能产业发展提供建议。  方法  对现有氢能产业链各节点涉及的技术现状开展调研,分析其面临的问题与挑战,并提出相应建议。  结果  研究发现:虽然我国在氢能产业所涉及的各方面均有一定技术储备及产业布局,但仍然面临较多的技术短板有待突破。其中,碱性电解水技术、高压储氢技术、天然气管道掺氢输送技术等已经初步具备应用条件,适合开展示范项目。而低温液氢技术、质子交换膜制氢和燃料电池技术、固体氧化物制氢和燃料电池技术仍存在部分难题,有待进一步突破。同时,我国的掺氢燃机发展较为落后,与国际先进水平存在较大差异。  结论  因此,氢能作为战略能源,其开发利用有助于促进我国能源与产业的绿色转型,但仍然面临诸多问题,需要合理布局,避免重复建设和低端技术的引进,才能保持氢能产业的又好又快发展。     

氢能产业版图出现重大变革

2021年,得益于政策支持、资本涌入、技术创新、大企业布局等,氢能产业发展动能不断集聚.在取得突出成绩的同时,氢能产业链供应链格局加速整合,产业版图也发生了重大变化.氢能发展从各自为战转为协同推进、共担共享,为产业上规模、上水平、上效益打下良好基础.本文从政策、市场、产业等角度,回顾了2021年国内外氢能发展形势,包括...     

2021年我国氢能发展形势回顾与2022年展望 氢能产业版图出现重大变革

2021年，得益于政策支持、资本涌入、技术创新、大企业布局等，氢能产业发展动能不断集聚。在取得突出成绩的同时，氢能产业链供应链格局加速整合，产业版图也发生了重大变化。氢能发展从各自为战转为协同推进、共担共享，为产业上规模、上水平、上效益打下良好基础。本文从政策、市场、产业等角度，回顾了2021年国内外氢能发展形势，包括体制机制不断完善、产业版图出现重大变革、多元应用取得积极进展、技术创新水平提升等。在此基础上，对2022年氢能发展进行展望，提出注意氢安全等五点建议。     

双碳背景下氢能产业发展及混氢输送工艺研究

氢能由于具有清洁、绿色、安全性高等特点,正成为我国能源结构转型升级的新方向。天然气管道掺氢输送对于加快我国构建清洁绿色,安全高效的能源体系,实现“碳达峰、碳中和”能源战略目标具有十分重要的意义。首先阐述了氢能在实现双碳目标中的作用,既可以减少化石能源的消耗,又可以促进终端能源消耗的绿色化发展。其次,总结了天然气掺氢产业发展现状,天然气掺氢输送作为氢能发展的重要环节,需要从上游制氢到下游终端利用全产业链技术的支持。最后,从燃气的互换性、设备与管道的适应性以及泄漏的安全性等方面对混氢输送工艺关键问题进行了分析。研究建议从管材氢脆腐蚀机理、储气设备泄漏危险分析、掺氢输送标准体系建设等方面继续深入研究,以期为双碳目标的实现提供有力的技术支持。     

甘肃省新能源发电转化应用研究

甘肃省的新能源发电目前尚以廉价的资源性输出为主,寻找优质的用电负荷和发展更高等级的用电产业是新能源发电发展的出路。对甘肃省新能源发电转化为氢能,在可开发资源总量、发电量、电价成本以及和汽油的竞争能力等方面进行了系列研究和必要的计算分析,得出的结论是：甘肃省利用新能源发电发展、壮大氢能制取和应用产业链具有得天独厚的优势,同时具有和其他制取方式相比的领先地位以及和汽油相比的竞争优势。     

氢能与储能耦合发展的机遇与挑战

  目的  氢能和储能是实现“碳达峰、碳中和”目标的重要手段,并且其产业化正步入快速发展时期。氢能与储能的产业与技术创新具有多方面的交叉与融合。文章旨在通过梳理氢能和储能的应用场景与关键技术,为其耦合发展提供建议。  方法  具体阐述了氢能的储能角色在构建新型电力系统中发挥的作用及其在交通、建筑、工业等领域中促进碳减排的定位,分析了氢能与储能的共性关键技术,并提出推动其耦合发展的建议。  结果  新能源通过氢能和储能的形式渗透至电力、交通、建筑、工业等领域进行深度脱碳,但是其产业技术的瓶颈还需要持续突破。  结论  氢能与储能的共性关键技术可以进行协同研发攻关,其产业化仍需要酝酿。在推动工程示范的过程中应该积极积累经验,掌握核心技术,避免盲目和重复建设。     

我国氢能发展现状与前景展望

氢既是重要的工业原料也是支撑未来能源系统清洁转型的重要二次能源。虽然相比电能氢能具有能源互联、易于储存、应用面广等优点,但在我国氢能的发展中也存在技术成熟度不高、产业基础薄弱、安全性有待提高等方面的现实问题。本文从我国氢能生产与消费现状出发,分析了未来氢能在我国能源工业中的应用潜力,并重点对氢能生命周期环境影响和技术经济性水平进行了量化分析。研究发现,一次能源的结构显著影响氢能的环境价值。随着燃料电池成本下降,未来氢能利用的竞争力将逐步提升。特别是在重型交通领域推广氢能不仅具有较高的技术可行性和经济性,其在可再生能源为主的电力系统中也具有较高的系统应用价值。     

喷射器结构分析及两类喷射器性能比较

对气力输送喷射器内部流场进行了模拟,从数值计算的角度分析了影响喷射器性能的几个重要因素,并介绍了一种新型的同心气力输送喷射器,将其与传统的气力输送喷射器进行了比较,得出了这种喷射器的优点和实际操作中需要注意的问题。     

全氢炉氢气角度对内罩中气流影响的数值模拟

以国内某钢铁厂常用的全氢炉为例,使用计算机仿真技术对全氢炉炉台氢气进口角度改变后内罩内各处氢气流量的变化进行了仿真研究,研究结果表明氢气入口速度矢量的轴向夹角与切向夹角的变化会主要会引起顶部流通通道、第一、第二层对流板处氢气流量的变化,第三、第四层对流板处氢气流量随着氢气入口速度矢量变化范围不大,且存在"均匀轴向夹角"和"均匀切向夹角",当氢气入口速度矢量的轴向夹角和切向夹角分布在此范围时,顶部流通通道和第一、第二层对流板处氢气流通通道的氢气流量较为均匀,此时有助于内罩内各个钢卷与四周环境的换热。     

锅炉尾部烟气对流冷凝换热器结构优选分析

在分析比较了气体纯对流换热强化方式、纯净蒸汽凝结换热强化方式基础上,结合含不凝性气体蒸汽冷凝换热机理及纯净蒸汽凝结换热机理与气体纯对流换热机理的差异,对已有各类换热器结构自身在强化含不凝性气体蒸汽凝结换热程度进行了分析,得出了既能强化锅炉尾部烟气对流冷凝换热又能高效回收凝结水分的错列布置垂直光管管外凝结换热器与带有波纹槽道的板式换热器2种优选结构,进一步给出了根据烟气灰尘浓度高低选取2种冷凝换热器的原则。     

贯流锅炉表面燃烧改造后水管产生裂纹的原因分析

随着国家对工业锅炉NOx排放限制的进一步收紧,在用贯流锅炉由于其炉膛尺寸较小,较多的采用表面燃烧进行低氮改造.但贯流锅炉采用表面燃烧改造后,其水管普遍产生密集性裂纹,严重影响锅炉安全运行.认为水管产生裂纹的主要原因是贯流锅炉原有的热力平衡系统遭到严重破坏,从传热学的角度对产生裂纹的原因进行具体分析,并通过材料失效分析进...     

几何参数变化对气封密封性能的影响

气流在轴封内流动时,气流加速、降压发生在轴封齿与轴之间的间隙内,由于轴封间隙较小,气流速度高,附面层的作用强烈.气封齿的形状、气封齿与轴封台阶的组合关系、气封间隙的大小、轴封静止部分与转动部分之间由于热膨胀不均匀而引起的轴向相对串动等都会影响到气封的封严效果.针对较为典型的轴封结构,经过数值模拟,讨论了上述因素对气封密封效果的影响.     

锅炉自动控制系统节能改造的实现

我国工业锅炉控制自动化程度不高,其操作基本上停留在手工和简单模拟仪表操作的水平,操作人员不仅劳动强度大,还容易造成运行事故。文中介绍了一种工业锅炉自动控制系统,并讨论了系统的整体构成方案。将可编程序控制器与工业控制计算机相结合,制定出先进的计算机控制系统替代了传统的控制方法。根据这种控制方法控制系统,很容易被实现,并且将达到很好的控制效果。     

汽轮机通流部分改造后机组的回热系统优化

在火电厂中应用先进的气动技术对汽轮机的通流部分进行改造后，汽轮机的膨胀效率会得到提高，而回热系统则偏离了最佳的设计工况。为了解决这个问题，采用非线性优化方法通过变动汽轮机的抽气参数得到回热系统的给水焓升最佳分配方案，从而进一步提高了机组的热力性能。研究方法和结果对火电厂机组的改造具有参考价值。图2表3参8     

浅论电能质量的问题与改善措施

现代电网与负荷构成出现新的变化趋势,由此带来的电能质量问题一直是电力用户的生产需求驱动的,提出了电能质量的问题,阐明了电能质量的内涵和指标,分析了电能质量的检测内容与方法,提出了改善电能质量的方法和措施。     

T型叶根制造中定位误差的分析

根据机械制造过程中夹具设计与工件装夹的原理,分析了汽轮机动叶T型叶根制造过程中定位误差的成因和遵循的规律,在此基础上给出了分析实例,所获得的结论对于汽轮机动叶叶根制造有一定指导意义.