我国氢能产业发展现状与思考

我国以化石能源为消费主体,为加快实现"双碳"减排目标,发展清洁能源刻不容缓。从制氢、燃料电池、氢能汽车、加氢站和氢能冶金等方面对我国氢能发展现状进行梳理,分析了我国氢能产业的不足,并对未来氢能发展方向提出建议。研究表明,我国氢能产业处于初级发展阶段,尚未完全掌握氢能核心技术,关键材料及零部件仍依赖进口,导致氢能产业链的生产成本较高。未来我国应加强氢能顶层规划布局、氢能产业核心技术攻关、开展高效制氢技术及拓宽氢能应用场景,为未来氢能大规模发展打下坚实基础。     

氢能技术现状及其在储能发电领域的应用

随着人们对环境的重视、环保节能意识的提升，各种新能源的开发和应用成为能源技术发展的主要方向。基于此，对氢能技术进行了讨论，分析制氢、氢气储运、氢能技术的应用状况，然后针对氢能技术在发电领域中的应用进行了重点分析。通过研究，了解氢能发展的前景和制约因素，对氢能进行更为有效的开发。     

“碳中和”目标下长三角氢能产业发展路径探析

我国能源供给安全、能源结构性缺陷、碳排放居高不下等问题日益凸显,而长三角作为中国经济发展的引擎动力,高质量利用和发展氢能是当前首要任务之一。重点对目前我国能源面临的问题、全球能源发展趋势及特点等进行了分析,并通过对长三角氢能产业优劣势进行比较,分析现阶段长三角氢能发展存在的问题,从完善法律法规、构建氢能资源保障体系、构建长三角氢能生态圈、氢能应用安全保障体系等方面提出建议,为进一步促进长三角氢能发展提供了一条新的思路。     

石油企业氢能发展与加氢站建设风险的思考

在可持续发展战略指导下,新能源利用越来越受人们的重视,加强新能源利用有助于缓解能源危机,减少对环境造成的污染。氢能作为重要的新能源,对氢能的利用有力地推动了新能源的发展。加强氢能的发展与加氢站建设是促进新能源汽车产业发展的有效措施,是解决石油资源紧张问题的重要手段。但是在氢能发展与加氢站建设过程中依然面临着一定的风险,制约着氢能的发展。基于此,本文分析了发展氢能的必要性以及氢能发展现状,并就石油企业氢能发展与加氢站建设风险进行探究。     

我国氢能产业发展建议

对国内外氢能产业现状进行了分析,基于当前氢能发展态势,以国内大型石化企业为例,分析发展氢能的产业基础和优劣势,提出大型石化企业发展氢能业务的建议,并从国内大型石化企业的角度,提出了加快推动我国氢能源产业发展的政策建议。     

规模化氢液化装置现状及未来技术路线分析

氢能作为零碳能源,是实现我国双碳目标的有效战略途径,随着氢能被纳入我国能源体系范畴,氢能的广泛商业应用即将呈现爆发式增长。受限于氢的物理特性,氢能利用过程中的高能量密度储运技术一直是制约其发展的瓶颈之一,液氢作为储氢密度最大的方式,其规模化制取技术是解决氢能应用环节中高效储运和规模化利用的有效途径。本文对当前全球已知的规模化氢液化装置的液氢产能规模和运行状态进行了统计分析,介绍了主要生产国的工业氢液化装置,比较了三种基本氢液化原理,总结了实际工业装置特点,对当前提出的规模化概念型氢液化系统原理和能效进行了分析,提出了未来发展应参考的设计特点和建议性阶段发展方向,为氢能的高效规模化储运技术发展提供有效支持,加速实现氢能的广泛商业化应用。     

宇宙元素驱动氢能经济

氢元素是宇宙中含量最丰富、最原始也最简单的元素,可称为宇宙元素。基于氢元素的重要性简要总结了氢气产业链情况,表明氢气在全球能源结构变革方面具有重要地位和作用。重点梳理了氢能经济的相关情况,包括国内外氢燃料电池汽车、基础设施加氢站、氢能发电及氢能社区建设的最新进展等。详细探讨了氢能发展过程中存在的问题、瓶颈与对策,并对氢能产业发展前景进行了展望。     

“双碳”背景下制氢技术前景展望

在全球能源转型的浪潮中,氢能产业迎来了前所未有的发展机遇。为促进氢能产业高速高质量发展,推动氢能从传统工业原料向大规模能源应用转型,国家发改委和能源局于2022年联合印发了《氢能产业发展中长期规划（2021—2035年）》,从国家层面上明确氢的能源属性,提出氢能产业发展的基本原则以及各阶段的发展目标,部署了推动氢能产业良性健康发展的重要举措。围绕“双碳”目标下热门制氢技术的研究进展进行综述,分析各制氢技术的优缺点,最后对未来制氢技术的发展趋势进行了展望。     

国内外氢能产业发展实践对比及对我国的启示

在详细介绍当前国外氢能产业发展现状的基础上,总结了美日等国氢能革命的成功经验,同时着重综述了中国现阶段氢能产业的发展现状。经过国内外氢能发展实践的对比,提出了推动我国氢能体系建设的几点重要建议,旨在对中国走出自身特色的氢能发展之路有一些启发。     

中国氢能产业2020年发展综述及未来展望

综述了2020年国内氢能产业发展情况,对未来发展趋势进行了展望.指出2020年疫情下国内氢能产业投资仍保持增长态势,国家已启动氢能顶层规划工作,燃料电池汽车实施"以奖代补"政策落地,20余家大型能源央企跨界氢能产业,氢能产供技术总体与国外差距逐渐减小,氢燃料电池汽车自主化产业生态体系基本建立,但仍存在技术产业化水平低、...     

以生物质为原料的未来绿色氢能

目前开发氢能技术已具备了推广应用的基本条件,而发展生物质为原料的绿色氢能将有助于解决氢气来源绿色化与氢气储运成本两大问题。本文首先从解决氢能源发展制约因素、实现碳中和目标、加速生物质资源化能源化利用的角度阐述了发展生物质绿色氢能的意义。接着,从氢能产业的政策环境和技术成熟度分析出发,对我国氢能源的制取和储运技术发展现状及存在的问题进行了分析,比较高压、液氢和含氢化合物作为氢载体储运的几种方式,提出以生物质作为氢载体储运具有的突出优势。最后,探讨了生物质氢载体未来的发展方向,对氢生产和储运的多条技术路径成本和产业化前景进行了初步技术经济分析,指出以生物质为原料生产的甲烷、甲醇和乙醇有望成为最先实现产业化的储氢载体,在未来将有可能成为实现氢燃料电池“绿色化”的一种经济可行的方式。     

我国氢能产业发展和氢资源探讨

分析了我国氢能产业近期发展情况,我国氢能产业正步入快速发展机遇期。指出氢能是21世纪最具发展潜力的一种清洁二次能源,具有"清洁、高效、安全、可持续"四大特点,被誉为未来世界能源架构的核心。重点讨论了我国氢资源和绿色氢气制备问题,指出目前实际使用的氢气包括"灰氢""蓝氢"和"绿氢"三大类,显然"灰氢"不可取,"蓝氢"可以用,"废氢"可回收,"绿氢"是方向。讨论了加快氢能系统建设,建立发展氢气存储和运输系统及加氢站基础设施建设等问题。未来,我国氢能产业发展潜力巨大,但是在下决心大力发展氢能产业时,需要高度注意目前存在的实际情况和困难,要防范一系列的产业风险,做到有序发展,稳中有进,才能实施氢能产业的可持续发展。     

氢能利用与碳质材料吸附储氢技术

氢能作为一种洁净的可再生能源,对整个世界经济的可持续发展具有重要的战略意义。碳质材料具有比表面积高,吸/脱附速度快,可循环使用,寿命长,容易实现规模化生产等优点,可显著促进低成本、规模化储氢技术的发展,对未来的能源、交通、环保而言具有非常重要的意义。综述了氢能开发利用的最新研究动态,展望了氢能利用和储存的发展趋势,在简要介绍氢能的制备方法、储氢材料和储氢技术的基础上,重点介绍了碳质材料吸附储氢技术。     

化石原料制氢技术发展现状与经济性分析

对煤制氢、天然气制氢、甲醇制氢以及工业副产回收氢气等化石原料制氢技术发展现状进行了详细分析,研究对比了几种化石原料制氢技术的生产成本与经济性,并对化石原料制氢产业发展前景进行了深入思考,总体认为：煤制氢具有资源成本优势,是实现大规模制氢的首选技术;天然气制氢发展潜力大,但目前存在资源约束和成本较高的问题;工业副产回收氢气是未来颇具发展潜力的制氢方式;甲醇制氢规模灵活,但存在设备成本高、稳定性较差等不足。在当前太阳能等新能源制氢技术尚未成熟的现实条件下,化石原料制氢必将担当主要角色,未来氢能产业必将是化石原料制氢与电解水制氢、新能源制氢多种方式共存、多元化发展的供给格局。     

生物质衍生物重整制氢研究进展

氢能是公认的较为理想的绿色能源,开发利用氢能不仅能摆脱对传统化石能源的长期依赖,还能解决能源短缺及环境污染问题,低成本且高效环保地制取氢气有利于中国能源结构转变与可持续发展战略的实施,其中利用可再生生物质衍生物重整制氢技术越来越受到人们的关注。从化学与能源角度出发,综述和评论了国内外以生物醇类、苯酚类、酸类三大主要生物质衍生物为原料重整制氢的研究,分析了这些生物质衍生物重整制氢的反应机理,集中阐述了催化剂和载体对重整制氢的作用效果,以及催化体系所面临的问题及改进办法。结合目前制氢发展着重于催化剂改性、载体优化、工艺改进等方面的研究趋势,提出未来可深入开发新型载体和助剂、丰富催化剂体系、整合各种制氢工艺的研究方向。     

氢能储存技术最新进展

氢能是全球能源技术革命的重要发展方向,在氢能产业发展过程中,开发高效、安全和低成本的氢能储存技术是实现大规模用氢的必要保障和关键。本文综述了当前主流的四种氢能储存技术,即高压气态储氢、低温液态储氢、有机液态储氢、固体材料储氢的原理和技术特点,分析整理了这几种储氢技术的优缺点,讨论了各类储氢方式的最新研究现状和面临的关键挑战,并对未来储氢技术的优化和发展趋势进行了展望。可以发现,为了提高储氢量,研究人员都将重心放在开发具有成本效益、提高能量密度的储氢技术上。其中,高压气态储氢应着力开发低成本、高性能的碳纤维复合材料,降低Ⅳ型瓶的成本;低温液态储氢应把研究重点放在降低液压成本以及寻求廉价易得的保温材料上;对于有机液态储氢来说,寻求高效催化剂可以大幅度提高其储氢能力;固体材料储氢应着力研发高效催化剂,寻求可以提高氢气与材料相互作用力的途径。政府、企业及科研院应大力推进储氢技术的研究,加速氢能产业发展,早日实现碳中和目标。     

制氢技术研究进展及在燃料电池中的应用前景

分析了当前能源现状和形势,并对氢的特点、制氢技术的新近研究进展进行了阐述。氢能作为一种很有应用前景的载能体,已得到越来越广泛的研究和应用。在化学制氢、电解水制氢、生物制氢这3种制氢模式中,化学制氢仍是近期主要的制氢方式,其中催化重整制氢仍然是大规模制氢的主流,随着燃料电池这一环境友好的发电方式在技术上的不断突破,许多其他的制氢技术也得到了迅速的发展,并将伴随着燃料电池、氢燃料发动机等技术的发展和应用,一同步入氢能时代。     

关于天然气管网安全掺氢比10%的商榷

大力发展氢能是实现“碳达峰、碳中和”目标的重要途径之一。将氢气掺入现有天然气管网利于实现氢能经济高效、大规模输送与应用。安全掺氢比是掺氢天然气管输系统有待解决的关键问题之一。有观点提出当掺氢天然气中的掺氢比在10%以下时,可无需加以验证地直接通过天然气管网输送。本文提出从目前来看,该观点不成立。文章从管网系统掺氢适应性、示范项目掺氢比探讨和标准规范3个方面阐述了个中缘由。文中指出,掺氢天然气管输技术正处于起步阶段,其安全保障还面临诸多挑战,任何结论都需要经过反复论证和验证,以稳步推动氢能产业发展。     

氢能供应链成本分析及建议

氢能具有能量密度高、环保清洁可再生的优势,已经成为未来能源发展的重要方向,被视为实现碳减排的必由之路。但目前氢能发展的核心问题是用氢成本过高,与电动车和传统燃油车相比没有经济优势。本文从制氢-运氢-加氢的产业链角度分析,发现电解水制氢成本远远高于化石能源制氢,且氢气的成本主要在运氢和加氢环节被抬升。文中指出：究其原因,主要由于氢气储存不易,在现有的长管拖车运输条件下,每次运输氢气量少,效率不高;同时由于燃料电池汽车数量少,每日加注量不足,叠合加氢站关键设备不能国产化,固定资产投资高导致折旧成本高,增加了氢气成本。针对这一问题,文中给出了具体降低成本建议,包括增加运氢压力以增加单次氢气运载量;加快科技攻关,关键设备国有化;突破政策限制,实现站内制氢;优化加氢站工艺,减少日常运营成本等。