制氢技术发展概况

氢能是一种新型的洁净能源，是新能源研究中的热点，氢源则是氢能应用的关键，在介绍实验室制氢原理的基础上，系统地论述了目前国内外各种工业制氢方法，指出了制氢技术的研究热点和发展方向，并对适用于PEMFC备用电站的制氢技术进行了讨论。     

典型制氢工艺生命周期碳排放对比研究

氢能大规模发展需要解决“以何种方式制取氢气”的问题，在实现“双碳”目标的背景下，需要全面考察氢能产业链的碳排放情况。在相同的研究尺度下，建立统一的核算边界，采用统一的参数数据，定量测算典型制氢工艺的生命周期碳排放情况。结果显示，全生命周期视角下的CO₂排放量从大到小依次为甲醇制氢(煤炭为原料)、以火电为主的电解水制氢、煤制氢、甲醇制氢(天然气为原料)、天然气制氢、光伏发电电解水制氢、风电电解水制氢。煤制氢、天然气制氢的碳排放主要在氢气生产过程，甲醇制氢的碳排放主要在甲醇生产过程，电解水制氢过程虽清洁，但电力隐含的碳排放不容忽视。     

新能源电解水制氢技术经济性分析

制氢是建立氢能产业链的根基，新能源制绿氢规模化部署将打开氢能产业链新局面，使氢能产业从示范向商业化迈进。化石能源制氢为目前主流制氢技术，具有规模大、成本低、但二氧化碳排放高的特点。新能源电解水制氢是真正意义上零碳排放的制氢方式，但成本高是制约氢能产业发展的关键因素。基于影响电解水制氢成本的核心要素，对制氢成本进行剖析，重点就电价、系统规模、设备投资、电解效率、运行小时数和管理质量提升6个因素对绿氢成本的影响进行分析，并与煤制氢进行对比，为绿氢降本提供了可供参考的路径。     

略谈氨分解制氢工艺

自80年代起，我国的平板玻璃工业发展较快。浮法工艺已成为平板玻璃制造最主要的工艺。浮法玻璃成形是在锡槽中进行的，为了防止锡槽中高温锡液的氧化，锡槽空间必须充满并不断补充作为保护气体的氮、氢混合气体。在保护气体中，氢气的含量一般占4—7％，成分比例因厂家各异。氢气制取     

制氢技术现状及展望

矿物燃料制氢是主要的制氢方法，其中以天然气蒸汽转化制氢的成本最低。重油部分氧化和煤气化曾经是制氢的重要方法，由于生产成本较高其发展有所减缓。这三种制氢过程制得合成气后还要经过变换完成进一步制氢，最后脱除CO2得到较纯的氢气，过程复杂。随着燃料电池的商业化进程的日益加快，低成本的、不含或少含CO的制氢技术受到广泛关注，其中铁蒸汽法和甲烷催化裂解法制得的氢气不含CO和CO2，过程得到简化。显然，矿物燃料制氢要向大气排放大量的温室气体，对环境不利。水电解制氢是较理想的制氢方法，不产生温室气体，但生产成本较高。因此水电解制氢适合电力资源如水电、风能、地热能、潮汐能以及核能比较丰富的地区。其他制氢技术如热化学制氢、太阳能制氢、生物质制氢以及等离子体制氢也在开发之中，相信是矿物燃料制氢与水电解制氢的有效补充。     

超临界水中生物质气化制氢

超临界水中生物质气化制氢技术是近年发展起来的一种高效、清洁的能源转化及利用技术，无论从能源还是环境角度，都具有十分重要的意义。文章主要介绍了超临界水中生物质气化制氢的发展、原理、设备及影响因素等，并对其前景作了一定的预测。     

双碳减排背景下氢能源发展及小型产业化制氢方法应用场景分析

在全球双碳减排背景下，新能源技术进入爆发性发展阶段，而作为理想的终极能源方案——氢能源应用，更是得到广泛关注。氢能源的应用最先需要解决的是氢能源的来源问题，如何在双碳减排背景下开发绿色的制氢装置，并能够实现小型产业化生产，对于氢能源的应用具有重大意义。     

大型制氢加氢子母站项目设计技术研究

以新疆某制氢加氢一体化项目为例，阐述了大型制氢加氢子母站的设计方法，提出了制氢加氢母站和加氢子站的工艺路线和配置方案。对于大规模制氢加氢母站，设置碱性水电解制氢系统、氢气压缩及储存系统、氢气充装系统及油气氢合建站，使母站兼具制氢、充装和加氢功能；考虑特定时段氢气外运不畅，提出了低压存储、中间压力存储和高压存储的方案，并通过比较确定采用低压存储方案；母站内加氢站及加氢子站采用油气氢合建站形式，提出了具体的设备配置方案。对于加氢子站，提出了分级卸气以提高长管拖车氢气利用效率的方案。     

生物制氢技术的发展及应用前景

氢气作为环境友好的洁净能源和高能燃料，在国民经济的各个方面有着重要的应用，如何经济、高效制氢已经成为有待解决的重大问题。与传统制氢技术相比，生物制氢技术以其低成本、可处理有机废弃物等优点受到了人们的重视一枉文对生物制氢技术及其发展历程进行了介绍，对生物制氢技术的应用前景进行了展望。     

Z409／Z405G轻油蒸汽转化制氢催化剂首次工业应用

详细介绍了国产Ｚ４０９／Ｚ４０５Ｇ轻油蒸汽转化催化剂在以轻油为原料的３０万吨／年合成氨装置一段转化炉工业应用情况。在同样的工艺条件下。与国外进口的名牌催化剂相比，国产Ｚ４０９／Ｚ４０５Ｇ催化剂表现出良好的应用性能，催化剂在使用过程中活性良好，出口芳烃低于同条件应用的进口催化剂，虽经９次开停车，催化剂经历了多次氧化还原，转化活性一直比较稳定，床层阻力没有增加。卸出催化剂分段取样，进行了分析评价，数据表明，Ｚ４０９／Ｚ４０５Ｇ催化剂表现出良好的抗积炭性、低温还原性、稳定的活性和机械强度。     

有机固体废弃物热化学制氢研究进展

氢气是理想的清洁能源,也是重要的化工原料。但是,目前的制氢技术多以化石燃料为原料,制氢过程具有高能耗和高污染的弊端,这使氢能的清洁属性大打折扣。随着社会经济的发展和城市化进程的加快,城市固体废弃物的产量逐年递增,这其中的大部分有机物都有成为制氢原料的潜力。以有机固体废弃物（简称“有机固废”）为原料的制氢工艺对于氢能的清洁化发展和固废的资源化利用具有双重意义。本文以有机固废热化学转化制氢过程为对象,对该过程的原料预处理、技术路线、催化剂和吸附剂、技术经济分析、生命周期评价和生态风险评估等方面的研究进展进行综述,重点聚焦大型中试装置和工业化示范项目。通过分析各类技术路线的优劣性,总结得出新型热化学转化制氢技术受成本和装备的限制,大规模利用进展缓慢。在传统热化学转化制氢领域中,有机固废气化制氢最具大规模应用潜力。根据有机固废制氢的发展现状,还对该领域催化剂和吸附剂未来的研究方向以及技术经济分析和生命周期评价的热点问题进行讨论。最后对有机固废制氢的前景作出展望。     

生物质热化学制氢的研究进展

介绍了生物质制氢的路线,详细分析了制氢研究的热点-生物质热化学方法,包括热裂解、气化及超临界水气化三种方法的研究进展,总结了相关试验方法及装置,其中介绍了催化剂的使用、实验装置的选取及操作条件的采用,指出了研究中存在的问题,最后对生物质制氢技术进行了展望。     

基于热化学循环的核能制氢技术经济分析与研究

热化学循环被认为是以清洁和可持续的方式实现大规模制氢的有前途的制氢方案,对其工艺和经济性进行分析,从技术的成熟度和投资的成本等方面给出不同循环的优势和劣势具有重要的意义。从反应堆的适应性、技术的成熟度和生产规模等方面分析了不同热化学循环之间的差异,并讨论了这些方法的优缺点和面临的挑战。此外,还根据循环的热效率、制氢的成本和全球变暖潜能值（GWP）,对不同的热化学循环进行了对比分析。研究结果表明,硫-碘热化学循环（SI）在热效率、成本和GWP方面都具有一定的优势,但是由于运行温度相对较高,能与之耦合的反应堆受限;硫酸混合循环（HyS）的GWP最低,但是在高温条件下面临硫酸的分解问题;铜-氯热化学混合循环（Cu-Cl）,由于其运行温度较低,在反应堆耦合、低品位热量利用、制氢成本和环境影响方面都显示出巨大的潜力。     

生物质热转换制氢的研究进展

氢气是一种理想的洁净能源。从能源角度和环境角度考虑,发展生物质制氢技术都具有重要的意义。生物质制氢技术主要包括热化学法和生物法,其中热化学法主要是将生物质气化或液化,再进行重整和水蒸气变换反应,获得氢气。本文综述了生物质热化学转化(包括气化、超临界水气化、热裂解等)制氢技术的研究进展,并对典型的制氢技术作了评述和展望。     

水制氢技术研究进展

氢能是一种高效、清洁的能源,其热值比石油还要高3倍.目前,大部分氢气都来自于化石燃料,如天然气、石油和煤等.这些方法不具有可再生性.以水为氢源的制氢技术因其可再生性而具有很好的应用前景.以水为氢源的制氢技术主要包括电解水制氢、光催化分解水制氢、直接热分解水制氢和热化学循环裂解水制氢技术.其中,电解水制氢技术最为成熟,其不足之处在于能耗过高;对光催化分解水制氢技术已经进行了系统研究,催化剂的性能是影响该方法的关键因素;对于直接热分解的研究相对较少;热化学循环制氢技术的优势在于反应效率高、利于放大,如何保持反应中间媒介物的高温循环稳定性则是该方法急需解决的技术难题.     

可再生电力电解制绿色氢能的发展现状与建议

氢能是人类生存和发展所需能源的重要补充。氢能产业,特别是氢燃料电池车,其开发与利用已经引起了全球范围内的普遍重视。然而,决定该产业快速发展的关键因素之一是清洁的氢气来源,如何使氢能产业更具经济环保竞争力。通过可再生能源发电电解水制氢将能量以化学能的形式储存起来,不仅能利用可再生能源制取高热值的氢气供使用,同时从制氢源头利用清洁的可再生能源可有效减少碳排放。为此,本文主要分析讨论了可再生能源发电与电解水制氢技术的耦合制取氢气的发展现状与发展趋势,简述了目前国内外利用可再生能源发电制取氢气项目的研究进展,并介绍了一些典型的清洁制氢案例。可以看到,风电、太阳能制氢是目前较为成熟的技术,但仍需提升其经济竞争力。而水电资源分布不均等缺点阻碍了其规模化发展。因此,政府、企业及科研院所需大力推进可再生能源发电制氢研究,有效解决氢能制备的效率问题,加速绿色氢能产业发展。     

可再生能源电解制氢技术及催化剂的研究进展

氢能是一种清洁、高效的二次能源,是构建未来清洁社会的重要支撑。在众多制氢技术中,利用可再生能源产生电能,并通过电解水制备高纯度氢气是最具潜力的制氢路线之一。本文在介绍三种电解水制氢技术及核心部件的基础上,重点讨论了电解水析氢催化剂,特别是过渡金属基电催化剂及单原子催化剂的研究进展。本文最后对可再生能源发电与电解水制氢技术的耦合进行了分析与讨论,简述了现阶段国内外基于可再生能源发电制氢项目的开发进展。文章指出,随着电力成本下降,高效、稳定、经济的析氢催化剂的开发,可再生能源发电制氢将成为解决能源消纳、加速氢能产业化进程、最终实现我国向低碳清洁能源转型的重要途径。     

An overview of hydrogen production from biomass

Hydrogen production plays a very important role in the development of hydrogen economy. One of the promising hydrogen production approaches is conversion from biomass, which is abundant, clean and renewable. Alternative thermochemical (pyrolysis and gasification) and biological (biophotolysis, water–gas shift reaction and fermentation) processes can be practically applied to produce hydrogen. This paper gives an overview of these technologies for hydrogen production from biomass. The future development will also be addressed.     

氢能源的利用现状分析

氢能是公认的清洁能源,它具有储运方便、利用途径多样、高利用率及来源广泛等特点,可为解决能源危机、全球变暖和环境污染提供帮助。当前,一些发达国家已将氢能列为国家能源体系中的重要组成部分,我国在氢能的研究及产业化方面也投入巨大。本文综合考虑氢能在能源和化工领域的应用,较为全面地总结了氢能作为清洁能源在燃料电池汽车、分布式发电、燃料电池叉车和应急电源,作为能源载体在可再生能源消纳以及作为重要化工原料在油品质量升级和煤制清洁能源各方面的国内外利用现状,分析明确了氢清洁能源的利用是目前推动氢能发展的主要动力,氢能源载体的利用有助于可再生能源和氢能的协同发展,而氢化工原料的利用则是目前最有希望实现氢能规模化利用的有效途径,同时指出氢的制取、储运和燃料电池技术依然是制约氢能发展的关键因素。     

钙基热化学储能体系装备与系统研究进展

近年来,由于可持续发展的需要,太阳能等清洁可再生能源的大规模应用被提上日程。为解决太阳能受天气、昼夜等因素影响造成的不能持续稳定供能的问题,许多学者提出将储能系统整合至太阳能发电中,将太阳能热量以某种方式存储起来,需要时释放,从而使系统能持续运转。其中,热化学储能由于能量密度高,材料能够长期稳定储存与运输等优势,成为储能领域中新兴的研究热点。在众多的热化学储能材料中,基于CaCO₃/CaO与Ca(OH)₂/CaO体系的钙基热化学储能系统材料安全性高,成本较低且易于获得,十分具有发展潜力。本文对这两种钙基热化学储能体系的原理与材料进行了简单介绍,综述了该领域先进反应器设计与系统集成控制方面的国内外发展状况,探讨了目前研究面临的挑战与机遇,提出了钙基热化学储能技术的今后研究与发展方向的建议。