非化石能源制氢技术综述

在现今的经济社会和未来的低碳经济中H2将发挥重要作用.非化石能源制氢是化石能源短缺和温室气体排放等约束下的可持续制氢路径.综述了可再生电力电解制氢、核能制氢、太阳能制氢和生物质能制氢等四种非化石能源制氢技术的工作原理、流程设备和技术特点,最后对我国未来非化石能源制氢的路线选择进行了评论.     

藻类制氢的技术实现途径与应用前景展望

对氢能的优势以及藻类制氢技术进行了介绍,重点针对藻类制氢技术的实现途径进行了阐述,并描绘了其与能源可持续发展的联系。同时,提出了其当前面临的技术难点,对其未来发展前景进行了展望。尽管仍有待于进一步完善,但在当前的能源环境背景下,藻类制氢技术有着广阔的应用前景,对其开展深入研究有着长远的实际意义。     

风光互补发电产氢及燃料电池储能系统设计及研究

氢气被认为是一种很有前途的清洁能源载体和未来的替代燃料。可再生能源制氢是一种新兴的、有前途的制氢技术。该文对风光互补发电产氢及燃料电池储能系统设计进行了研究,对于该技术在合成氨领域的应用进行了展望。     

环境低负荷制氢技术及集成制氢系统

讨论了各种环境低负荷的制氢技术。SPE电解水制氢技术成熟,将成为未来主要制氢方法之一。生物化学制氢和半导体光解水制氢仅以太阳能为能源,前景广阔。生物质制氢清洁、节能,值得推广。环境低负荷集成制氢系统综合多种技术,是制氢技术发展的一个趋势。     

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。     

太阳能制氢技术研究进展

利用太阳能制氢因其具有能够有效解决能源问题、形成可持续的能源体系以及减少温室气体及有害气体的排放等优点而得到了广泛的关注。介绍了基于传统概念上太阳能制氢技术的新方法、新工艺及新材料,分析了一些技术难点,最后论述了发展太阳能制氢技术的前景并指出了今后的研究方向。     

几种生物质制氢方式的探讨

生物质资源丰富，是一种重要的可再生能源而且其自身是氢的载体；与矿物燃料相比，具有挥发分高，硫、氮含量低等优点，无论是从能源角度还是从环境角度，发展生物质制氢技术都具有重要的意义。文章论述了生物质制氢的各种方式，介绍了各自的优缺点及面临的困难，着重论述了生物质热化学转换方式制氢，并对其未来的应用前景做了一定的预测。     

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。     

生物制氢和氢能发电

本文阐述了光发酵生物制氢技术和厌氧发酵生物制氢技术制氢的机理以及光合–发酵杂交技术的优势。采用生物制氢技术有利于减少环境污染,节约不可再生能源,应该成为未来能源制备技术的发展方向。随着氢能规模化、工业化生产,借助于氢的输送成本低,损失小的输电优势。氢与燃料电池相结合可提供一种高效、清洁、无传动部件、无噪声的发电技术。氢能发电技术将不断发展和日趋成熟并逐步获得广泛应用。     

半导体催化光解制氢技术研究

氢能是一种新型高效洁净能源。本文介绍了颇有应用前景的光分解水制氢技术的原理,重点介绍了半导体光催化分解水制氢反应机理和技术方法。     

关于电力企业发展氢能产业的建议

发展氢能业务已成为国内外能源公司清洁低碳发展的共识.通过分析发现,以可再生能源电力电解制氢为核心的电转气模式和以燃料电池发电为核心的气转电模式,是国内外电力企业在氢能产业上布局的重点.电解水制氢技术是电转气系统的关键,目前电解水制氢的平均投资成本和氢气成本明显高于传统的甲烷重整制氢和煤制氢,随着技术的进步、可再生能源发...     

生物制氢技术的未来前景展望

介绍生物制氢的方式及其当前面临的技术难点,重点对其未来前景进行了展望。氢能源以其清洁、环保、高能、可再生等优势,可谓是一类充满潜力的替代燃料,与此同时,国内外相关领域对生物制氢技术的关注度已在逐年上升。假以时日,随着相关技术的不断完善,其必将改变世界能源结构体系,为人类的可持续发展起到重要推动作用。     

生物质热化学过程制氢技术

生物质是世界上最丰富的可再生资源之一,氢能源是未来理想的能源载体.生物质生长周期短,产量巨大,作为能源利用时,其CO2排放量几乎为零,因此被视为非常有潜力的清洁能源之一.生物质制氢技术主要包括热化学过程和生物过程,其中热化学过程主要是将生物质气化或生成生物油,再进行重整和水气置换反应,从而获得较高产量的氢气.文章介绍了利用生物质热裂解和气化(包括超临界水条件下气化)制氢技术,并对其未来的发展做了展望.     

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...     

“双碳”目标下氢能在我国合成氨行业的需求与减碳路径北大核心CSCD

氨(NH3)是现代社会中重要的化工产品之一,在农业和工业等领域均有重要的应用。当前我国合成氨过程中原料氢的生产以化石能源为主,为实现“双碳”目标,有效缓解高碳排放问题,电解水制氢等绿色合成氨技术与氨的清洁利用技术成为重要的突破口。本文对我国合成氨现状以及未来趋势进行研究,并基于长期能源替代规划系统(LEAP)模型,结合经济性驱动,以氢气价格和政策为主要驱动因素,考虑不同原料合成氨的替代,模拟我国合成氨行业2020—2060年的氢需求及碳排放趋势。结果表明,2060年,我国合成氨需求量将达1.2亿吨,氢气需求量达2128万吨,新增需求主要来源于船舶氨燃料、氨发电等新领域,超过合成氨的氢需求量的50%。我国合成氨行业由化石能源向可再生能源转换有着巨大的潜力,随着可再生能源制氢成本的降低,可再生能源制氢合成氨占比将会大幅度上升,超过97%。在碳排放方面,我国合成氨工业将在2030年达峰,峰值为2.2亿吨,2060年合成氨工业碳排放920万吨。为实现碳中和目标,我国应在可再生能源丰富的地区优先开展电解水制氢合成氨示范项目,加大力度开展电解制氢以及温和条件合成氨关键技术及应用,尽早实现低碳合成氨技术大规模应用,在氨应用方面,加大氨燃料发动机和掺氨发电的研究。     

燃料重整制氢及应用的研究现状和展望

燃料重整制氢是应用催化剂使燃料经过复杂的化学反应生成氢气的制氢方法。本文介绍了氢燃料相对于其他燃料的优缺点及燃料重整制氢的研究现状,论述了混氢燃料发动机相对于传统发动机所具有的优势,指出了重整制氢是未来发动机发展的重要趋势。     

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...     

制氢技术和工艺

氢能是最具希望的能源之一，氢能的获得在于制氢原料和制氢途径两大因素。文章详细介绍了目前制氢技术和工艺的发展现状，并根据我国国情提出了利用生物质制氢的能源利用新方式。     

氢电耦合在高弹性电网中的应用场景及投资收益分析

氢能作为一种清洁的可再生能源,对世界经济的可持续发展具有重要的战略意义。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,我国已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。将氢能和电能联系在一起,介绍了氢电耦合在高弹性电网中的可应用场景,并从多模式、多场景进行投资收益分析,阐述了氢能推广的商业价值及未来的应用前景。     

21世纪理想的能源-氢能

分析了当前能源现状和形势，并对氢的性质特点，氢能的应用技术及制氢技术进行了阐述，为缓解日益严峻的能源问题和制定新能源战略计划提供了新的解决思路。