氢能发展模式应用探究

为解决新能源发电在电力输送和综合消纳方面存在的问题,阐述了氢能发展产业链中氢的制备、存贮和应用.结合风电、氢能技术特点及现状情况,以提高太阳能、风能资源的综合利用率为目标,对氢能发展模式进行研究.综合分析表明,对氢能发展模式应用探究能提升新能源发电消纳能力,提高能源利用率,同时生产高品质氢能,提高太阳能、风能资源综合效益,为开展氢能产业链发展模式研究奠定基础,为氢能在新能源领域发展提供方向.     

PEMFC氢能发电系统现状与展望

氢能发电具有发电效率高、环境友好、无污染、无噪声等优点,成为继火电、水电、核电之后的第4代发电方式。介绍了PEMFC(质子交换膜燃料电池)氢能发电的原理、特点;展望了PEMFC氢能发电的应用前景;阐述了PEMFC氢能发电系统的结构组成;建立了PEMFC氢能发电机和PEMFC氢能发电站的概念。论述了PEMFC电堆及发电机集成关键技术和氢能发电实用化面临的制氢、储氢及氢气运输方式方法等技术问题、解决途径。提出了PEMFC氢能发电应用研究的几个技术课题。     

电解制氢与高温燃料电池在电力行业的应用与发展

制氢和燃料电池技术是实现氢能和电能相互转换的关键技术,我国将氢能和燃料电池列为战略性能源技术,大型的能源电力企业也正在推动氢能和燃料电池技术的应用和发展。电解制氢能够将不稳定的可再生能源转化为氢能,实现大规模、季节性储能,在一定的范围内具有经济效益,是解决我国当前可再生能源消纳的途径之一。碱性电解水制氢是目前最成熟的电解制氢技术,发展的主要方向是降低制氢能耗、提高单台出力以及负荷深度调节。高温燃料电池具有小型高效、近零排放的突出优点,在冷热电三联供分布式发电和固定式发电领域具有广阔的应用前景,国外已初步实现高温燃料电池的商业化应用,国内的高温燃料电池市场需求也已显现,我国已掌握高温燃料电池发电的核心技术,具备应用示范推广的技术基础。     

氢能在我国未来能源系统中的角色定位及“再电气化”路径初探

在分析制氢、储氢及氢能发电等各环节技术特征及能源转化效率的基础上,结合我国能源禀赋、电力生产特点及发展趋势,分别基于煤炭和可再生能源作为一次能源的应用场景,综合分析了未来氢能的发展应用可行性。研究表明,氢能在我国未来能源和电力发展过程中难以起到支撑作用,“再电气化”是更为现实的技术路径。在此基础上,提出了在未来可再生能源大规模接入的情景下,我国能源电力的发展思路以及“再电气化”需要研究解决的重点课题。     

氢能在我国未来能源系统中的角色定位及“再电气化”路径初探

在分析制氢、储氢及氢能发电等各环节技术特征及能源转化效率的基础上,结合我国能源禀赋、电力生产特点及发展趋势,分别基于煤炭和可再生能源作为一次能源的应用场景,综合分析了未来氢能的发展应用可行性。研究表明,氢能在我国未来能源和电力发展过程中难以起到支撑作用,“再电气化”是更为现实的技术路径。在此基础上,提出了在未来可再生能源大规模接入的情景下,我国能源电力的发展思路以及“再电气化”需要研究解决的重点课题。     

风光互补发电耦合氢储能系统研究综述

基于风光互补发电、电解水制氢、储氢、氢燃料电池等技术的风光互补发电耦合氢储能系统,以氢能为能源载体,是实现可再生能源-氢能-电能规模化应用的重要途径.介绍了风光互补发电、电解水制氢、储氢和氢燃料电池等关键技术的发展现状,对风光互补发电耦合氢储能系统中的离网型、并网型系统和容量配置优化等研究热点进行了分析,为风光互补发电...     

石化行业氢能开发利用现状及发展趋势

<正>概述我国石化行业是工业用氢的大户,传统用氢领域包括合成氨、甲醇、现代煤化工和炼油等。氢能是21世纪最大的清洁能源,需求巨大、发展空间广阔,是实现“双碳”战略的重要方式,是全新的独立能源体系。未来“电+氢”,构成新型能源系统,将带来一场全新的能源革命,构建氢能发展新赛道。大力发展氢能,短期有助于扩大内需、拉动投资,长期有助于培育新经济、新技术、新产业,打造中国经济新增长引擎。     

氢能储运技术现状及其在电力系统中的典型应用

氢能是21世纪最具发展潜力的能源之一,氢能的利用发展不仅可以解决可再生电力能源消纳和储存的问题,还可助力保障国家能源安全和推动碳中和目标的实现。由于氢特殊的物理性质,如密度小、能量密度大等,其安全高效的储运及应用技术是氢能产业大规模发展的关键。针对氢能储运关键技术现状在电力工业中的应用,介绍了氢能利用发展的背景及意义,整理并解读了我国氢储运及电力应用的相关政策,梳理并对比了现有主流氢能储运技术,其中包括高压气态储运、低温液态储运、有机液态储运、金属氢化物储运的原理及经济性分析,分析氢能的电力应用,包括氢燃料电池发电及氢燃气轮机发电技术。对我国氢能储运技术及氢能发电技术的安全高效发展提出了4条建议,为我国氢能产业布局及降低氢能全生命周期应用成本提供借鉴和参考。     

征文:特别策划专题 “绿色氢能与绿色电力的有机互联”

正随着应对气候变化的任务变得愈加紧迫,绿色氢能与绿色电力将成为建设清洁低碳、安全高效的现代能源体系任务中的主要元素。通过绿色氢能与绿色电力的有机互联,一方面可为难以通过电气化实现脱碳减排的产业提供高效清洁的能源载体和工业原料;另一方面可解决可再生能源发电不稳定性和存储困难等一系列问题。为展示国内外该领域最新进展和发展趋势,共享最新学术研究和技术应用成果,《供用电》编辑部特邀丹麦科技大学尤石博士高级研究员担任特约主编,主持"绿色氢能与绿色电力的有机互联"专题,希望与该领域的专家、作者及读者一起,共同研讨相关技术的最新进展、实践经验和未来方向。专题拟于2022年1月出版(正刊)。     

征文:特别策划专题 “绿色氢能与绿色电力的有机互联”

随着应对气候变化的任务变得愈加紧迫,绿色氢能与绿色电力将成为建设清洁低碳、安全高效的现代能源体系任务中的主要元素。通过绿色氢能与绿色电力的有机互联,一方面可为难以通过电气化实现脱碳减排的产业提供高效清洁的能源载体和工业原料;另一方面可解决可再生能源发电不稳定性和存储困难等一系列问题。为展示国内外该领域最新进展和发展趋势,共享最新学术研究和技术应用成果,《供用电》编辑部特邀丹麦科技大学尤石博士高级研究员担任特约主编,主持"绿色氢能与绿色电力的有机互联"专题,希望与该领域的专家、作者及读者一起,共同研讨相关技术的最新进展、实践经验和未来方向。专题拟于2022年1月出版(正刊)。     

我国氢能产业发展现状及战略政策动态研究

发展氢能是实现我国减排目标的重要手段,利用可再生能源发电电解水制氢可以做到生产和消费过程二氧化碳零排放.首先从氢能的生产、储运、加注及消费几个层面对国内氢能产业的发展现状进行归纳总结;然后从国家及地方层面对氢能产业的战略政策动态进行梳理;最后对氢能发展可能面临的挑战进行分析.     

基于系统动力学氢需求预测与综合能源系统优化配置研究

氢能作为新兴能源会促进工业、交通、电力和供热领域的绿色转型,实现能源的综合利用。首先,综合考虑钢铁和煤化工产业的工艺转型、氢能交通工具的迅速普及、氢燃料电池发电的快速发展、天然气掺氢的占比提升、绿电制氢的成本降低,建立了多领域氢需求预测的系统动力学模型,计及不同领域中的用氢特性,将用氢需求转化为等效电负荷;其次,以净现总成本最低为优化目标,计及设备运行、氢储能、负荷缺电率约束,构建了综合能源系统的容量配置模型;最后,以新疆地区为例,探究不同风光类型、绿氢渗透及风光占比对系统配置结果的影响,得到了各设备的最优容量配置以及成本情况,验证了所提模型在满足负荷需求的同时显著降低了系统总成本。     

“十四五”规划下氢能政策与电解水制氢研究

随着“十四五”发展规划的发布,氢能在我国未来能源体系的地位进一步确定,发展氢能技术,推广氢能产业发展是国家和各省市地区都在考虑的重要事项。为此,国家部委和省市发布氢能政策支持当地氢能产业发展。制氢是氢能产业链的重要一环,而电解水制氢技术是最有前途的氢能获取方式。电解水制氢技术依然面临高成本、耐久性、运行稳定性等挑战。国内外相继开展了电解水制氢示范项目,促进制氢技术发展和商业化运营的推广。     

我国将积极推进可再生能源国际合作计划

在日前举行的“能源、可再生能源与新能源国际合作战略研讨会”上发布,我国将积极推进可再生能源与新能源国际科技合作计划。 这项计划由科技部与国家发展改革委联合实施,将太阳能发电与太阳能建筑一体化、生物质燃料与生物质发电、风力发电、氢能及燃料电池、天然气水合物开发列为优先领域。在计划实施过程中,我国将在资源、技术、资金和政策等方面同国际社会进行全方位的合作。     

“双碳”目标下我国氢能政策分析与思考

氢能是最具发展潜力的二次清洁能源。本文从国家和地市两方面阐述了我国氢能发展政策,分析了我国氢能产业存在的不足并对未来氢能发展提出建议。研究表明:在我国大量扶持政策及财政补贴激励下,京津冀、珠三角和长三角地区已初步建成制氢、燃料电池、氢能汽车、加氢站等全方位布局的氢能产业链;我国在氢能顶层规划、氢能关键部件及核心技术等方面尚处于初级发展阶段;未来我国应加强氢能发展战略引导、氢能核心技术攻关,积极开展绿氢应用示范并拓宽氢能应用市场。     

考虑绿色氢能证书和水电制氢的综合能源系统优化运行

利用清洁能源发电富余电力电解水制氢,绿色氢能实现了生产源头的二氧化碳零排放,在全球能源转型中扮演着重要角色。针对绿色氢能证书市场机制不健全等问题,该文提出一种考虑绿色氢能证书组合双向拍卖和水电制氢的综合能源系统优化运行方法。首先,为解决园区内绿色氢能证书价格和数量匹配不均衡的问题,提出绿色氢能证书组合双向拍卖(combinatorial double auction,CDA)交易机制竞价模型;其次,建立含水电制氢的综合能源系统优化模型,并将绿色氢能证书组合双向拍卖机制引入其中;最后,以某省含水电制氢的综合能源系统为例进行仿真分析,结果表明所提模型不仅能有效提高综合能源系统(integrated energy system,IES)的运行经济性,也能提升可再生能源的消纳量。     

我国新能源与新能源革命

<正>背景我国温室气体排放在全球占比较大,其中能源活动占主体,达到95%以上。全球支撑碳减排的主要技术路径中,新能源占主体,其中包括25%的可再生能源、25%的能源效率、20%的电气化以及10%的氢能。现在的电气化只占终端能源30%,达到碳中和时要提升到70%,所以电气化很重要。同时,可再生能源主要用于发电,氢能也是与电互动,这都是新能源的核心内容。     

绿色氢能与绿色电力的有机互联

在"双碳"目标下,氢能正逐步成为能源转型和构建以新能源为主体的新型电力系统过程中的必不可少的一环。化电为氢,一方面为风光等可再生能源提供了大规模的转换、储存和利用渠道;另一方面将加快推动工业和交通等部门的脱碳进程。目前,氢能产业链在全球范围内备受瞩目,但仍处于早期发展阶段,相关技术的发展、应用和商业应用模式都存在很大的不确定性。如何有效利用电氢耦合所带来的各种优势和机遇,使其同时为氢能的高速发展和电力系统的稳步转型提供负担得起的、可靠的和可持续的注入将成为重要的研究课题和任务。     

世界电力发展现状及其对我国电力工业启示

我国经济已由高速增长阶段转向高质量发展阶段,正处在转变发展方式、优化经济结构、转换增长动力的攻关期,电力作为重要的能源方式,需要进一步实现动力变革。在详细分析我国当前电力装机、发电量、电力结构,以及全世界电力装机容量、发电量、电力结构、电力区域分布等要素的基础上,进行客观分析与比较,提出电力高速度增长向高质量发展过渡,进一步消化电力产能过剩,绝对控制新增产能,依据电力规划有序控制电源点建设;提出非化石能源发电需要大力发展,除了燃气发电、风电、太阳能发电之外,还需要重视生物质发电;提出我国需要在高质量发展阶段,在全面建成小康社会基础上,进一步提高人均用电量,并协同考虑节能减排、可再生能源、分布式能源等发展。     

发电形式的竞争趋势与替代时间研究

未来我国能源消费总量将逐步增加,同时面临电气化水平提高和资源环境变化两大趋势。到2050年,我国发电产业将保持快速发展态势,在资源、环境和社会等因素影响下,将由传统能源发电向新型能源发电转型升级。本文通过对比传统能源发电形式与新型能源发电形式的技术指标、经济指标和其他指标,分析了不同发电形式之间的竞争趋势;探讨了新型能源发电对传统能源发电的替代定义和整体替代趋势,并以燃煤发电为例,对替代范围内的新型能源发电形式的替代潜力以及不同情景下的替代时间点进行了分析讨论;提出了在替代趋势下发电领域的技术研究和产业应用的发展战略,可为我国"十三五"时期和未来发电行业的发展方向提供参考。