绿电-氢能-多域应用耦合网络关键技术现状及展望

氢能作为一种绿色、零碳的二次能源,是能源转型发展的重要载体之一,已成为能源互联的重要媒介。可再生能源电解水制氢是未来制氢的主要途径,将促进能源结构调整与转型。然而我国氢能技术研发和产业应用尚处于初始阶段,氢能制备、储运、转换和应用产业链的各环节存在大量问题有待解决。分析了绿电制氢技术、氢气储运技术、氢能应用技术的发展现状,研究了绿电-氢能-多域应用典型场景和网络耦合集成关键技术,可为氢能制、储、用技术的结合和多域应用网络发展提供参考思路。     

标准化助力氢能产业发展

面对全球化石能源枯竭和环境问题的挑战,氢能因其清洁、高效、来源广泛以及可再生等特点越来越受到各国政府、科技界和企业界的关注。在深入分析国内外氢能产业发展及标准化工作现状的基础上,全面总结了我国氢能标准化工作的进展与启示,剖析了我国氢能产业发展亟需解决的问题,从技术发展、政策扶持、质量安全、宣传推广四个方面提出了建议,为促进我国氢能产业健康有序发展提供了指导,为氢能标准化发展指明了方向。     

打造“氢能走廊” 为长三角区域一体化发展提供新动能

<正>2019年,我国《政府工作报告》首次写入氢能源,要推动加氢设施建设。长三角区域具备发展氢能的基础和优势,在当前背景下,需要抓住机遇、明确任务、加快布局,推动长三角区域成为国际氢能应用发展的标杆示范,让氢能为长三角区域一体化发展提供持久的新动能。1氢能产业已成为全球瞩目的未来产业氢能是能源转型的重要突破口。氢能作为一种清洁的二次能源,具有来源广、燃烧热值高、能量密度大、可储存、可再生、可电可燃、零污     

“氢能时代” 中国加快探索氢能经济

<正>汽车发动机不"喝油"了,建筑取暖不烧天然气了,重工业热力来源告别黑煤球了……未来,替代这些传统能源的有可能就是氢能和燃料电池。不久前在北京举办的"首届北京未来科学城氢能与燃料电池技术发展大会",与会专家为人们描述了这样一幅未来图景。"氢能时代"来临氢能通常是指氢在物理与化学变化过程中释放的能量。它更加清洁、高效并可再生,相比于潮汐能、风能等,氢能更便于储备、运输,同时它也是"能源互联网"中的重要纽带。氢能来源多样,可     

氢能是可再生能源的可靠载体

氢能是各国看好的未来能源，氢能可以由可再生能源制备，也是可再生能源的可靠载体，可以改善可再生能源的不稳定性。我国要大力发展可再生能源，就要认真研究如何根据国力与国情发展氢能及其应用。本文建议我国发展氢能战略应积极实践从氢在混合燃料中的含量比例较低的应用开始，逐步过渡到全氢燃料；加强对氢能的基础研究的投入；扩大开发氢能的国际交流。     

高压气态储氢技术的现状和研究进展

氢能由于其来源多样、清洁、环保、高效等特性,被视为21世纪最具发展潜力的二次能源.由氢能引领的能源变革已然来临[1].目前氢能产业最受瞩目的应用市场是氲燃料电池汽车.虽然在国家和地方政府的政策支持下,近几年我国氢燃料电池汽车行业得到了迅速的发展,但在产业链中,氢能大规模应用的难点还在于氢气的储运和加注环节.该难题一旦解...     

“双碳”背景下氢能产业链标准化现状及建设思考

标准是经济活动和社会发展的技术支撑,是产业规范化、规模化发展的重要基础,不仅能够提升产业的规范性和竞争力,而且能为技术创新和产业升级提供坚实基础。氢能产业在解决气候危机、提高能源安全和创造经济价值方面潜力巨大,多数国家（或地区）已将氢能纳入能源体系,作为实现“碳达峰、碳中和”的重要途径之一。虽然不同国家对于氢能发展有不同的出发点与侧重点,但对氢能标准体系建设均十分重视。本文通过对比国外先进国家氢能发展战略及标准化情况,分析我国氢能产业及标准化工作存在的短板与不足,并提出合理化建议,旨在完善氢能标准体系、充分发挥标准对氢能产业发展的基础性、战略性、引领性作用。     

多能互补系统技术应用实践探究

我国能源的电力生产与消费依然存在诸多矛盾,效率不高、弃光弃风等现象频发,严重阻碍了可再生能源产业的健康发展。面对能源电力系统的多重挑战,推进以风电、光伏发电、火电、水电等多种能源形式协同运行的高效方式——多能互补方式,能够合理高效地利用能源资源,实现能源梯级利用,提升系统的整体效率,缓解能源供需矛盾,扫清可再生能源产业发展的障碍。多能互补倡导的融合、统一、高效、清洁理念是能源变革的发展趋势和方向。     

中国科学家催化产氢研究获重大突破

<正>氢是一种能量密度很高的清洁可再生能源,但其存储和输运一直以来都是阻碍氢能大规模应用的瓶颈。由北京大学化学与分子工程学院主导的科学团队,采用铂-碳化钼双功能催化剂实现对水和甲醇的高效活化,在低温下获得了极高的产氢效率。据称,此催化体系有望作为下一代高效储放氢的新     

消息报道

氢能 :新能源的骄子　　实现可持续发展 ,需要不断探索开发新的能源。核能、生物能、太阳能、风能、地热能和海洋能等形形色色新能源的利用 ,为人类文明进步注入了强大推动力。然而在新世纪 ,对石油和化学工业产生最直接和巨大影响的当属未来时代新能源的骄子——氢能。众所周知 ,氢作为化工原料对发展石油化学工业有着重要作用 ,但 2 1世纪 ,氢将作为高效、清洁、可再生性新能源发挥更大的作用。氢能利用包括三个方面 :利用氢和氧化剂发生反应放出的热能 ;利用氢和氧化剂在催化剂作用下的电化学反应直接获取电能 ,及利用氢的热核反应释放出…     

高容量储氢材料的研究进展

氢能是一种理想的二次能源.氢能开发和利用需要解决氢的制取、储存和利用3个问题,而氢的规模储运是现阶段氢能应用的瓶颈.氢的储存方法有高压气态储存、低温液态储存和固态储存等3种.固态储氢材料储氢是通过化学反应或物理吸附将氢气储存于固态材料中,其能量密度高且安全性好,被认为是最有发展前景的一种氖气储存方式.由轻元素构成的轻质高容量储氢材料,如硼氢化物、铝氢化物、氨摹氢化物等,理论储氢容量均达到5%(质量分数)以上,这为固态储氢材料与技术的突破带来了希望.新型储氢材料未来研究的重点将集中于高储氢容量、近室温操作、可控吸/放氢、长寿命的轻金属基氢化物材料与体系.     

水合物储氢技术的研究进展

氢能开发与利用的关键在于氢气的储存.目前现存的储氢技术和材料没有一种能满足工业实用的要求,作为一种新型的储氢材料,氢气水合物以其特有的优点被认为是一种比较理想的储氢材料.介绍了氢气水合物的特性,综述了水合物储氢技术的发现、发展、研究现状及优缺点.水合物储氢技术的关键在于使其生成条件更容易实现,最终达到提高水合物中储氢量的目的.由于在低温下生成氢气水合物的压力不需太高,因此低温制冷技术可以为氢气水合物的研制提供技术支持.     

氢能的研究进展

随着可再生能源和生物制氢在氢源的开发、制氢源的开发和制氢技术中的不断拓展,高密度固体储氢材料的进一步研发,以及受燃料电池研究的驱动,氢能系统已经成为洁净能源研究的热点。综述了氢能系统中氢源的开发和制氢、储氢、输氢以及氢能利用5个技术领域的最新研究进展,旨在明确这些技术领域研究中的关键问题及主要研究方向。     

光催化分解水制氢体系助催化剂研究进展

煤、石油、天然气等不可再生能源的消耗导致环境污染日益严重,开发和使用清洁的可再生能源迫在眉睫。利用太阳能光催化分解水制氢被认为是解决化石能源紧缺和环境污染问题的有效途径之一。光催化分解水制氢体系非常复杂,助催化剂是影响催化剂光催化效率的一个关键因素,它的引入可以有效提高催化剂的光催化活性和氢气产生速率,因此,开发廉价高效的助催化剂已逐渐成为本领域的研究热点。本文结合光催化分解水制氢原理,简要介绍了助催化剂的作用,对近年来光催化分解水产氢助催化剂的种类和研究内容进行了总结,分析和讨论了几类重要助催化剂的特点及作用机理,并对助催化剂的发展进行了展望,以期为新型高效光催化制氢材料的设计提供参考。     

燃料电池汽车用加氢站有关问题探讨

作为地面加注系统的加氢站对于燃料电池汽车的发展有着积极的推动作用。简述了国内外加氢站的发展现状,针对我国加氢站建设中的关键问题和车载储罐的研制进行分析,对我国加氢站的自主研发和氢能利用有一定的参考价值。     

核壳结构纳米镁基复合储氢材料研究进展

氢能的有效开发和应用主要需解决氢的安全、高效储运瓶颈问题。MgH_2具有高储氢容量、资源丰富以及成本低廉等优点,被认为是最具发展前途的一类储氢材料。但是,MgH_2较高吸放氢温度和较慢吸放氢速率限制了其实际应用。核壳结构纳米镁基储氢材料有助于材料储氢性能的改善,目前已取得了大量成果。本文针对国内外纳米镁基核壳结构储氢体系研究现状,归纳了该类储氢材料的制备方法,重点阐述和总结了其吸放氢热力学动力学性能、微观结构、物相变化,并对该领域的研究成果和方向进行了总结和展望,指出调控核壳结构镁基材料的纳米尺寸、添加高效纳米催化剂及其综合协同作用是镁基储氢材料领域未来的研究趋势和重要研究方向。     

Advanced Materials for Energy Storage

Popularization of portable electronics and electric vehicles worldwide stimulates the development of energy storage devices, such as batteries and supercapacitors, toward higher power density and energy density, which significantly depends upon the advancement of new materials used in these devices. Moreover, energy storage materials play a key role in efficient, clean, and versatile use of energy, and are crucial for the exploitation of renewable energy. Therefore, energy storage materials cover a wide range of materials and have been receiving intensive attention from research and development to industrialization. In this Review, firstly a general introduction is given to several typical energy storage systems, including thermal, mechanical, electromagnetic, hydrogen, and electrochemical energy storage. Then the current status of high‐performance hydrogen storage materials for on‐board applications and electrochemical energy storage materials for lithium‐ion batteries and supercapacitors is introduced in detail. The strategies for developing these advanced energy storage materials, including nanostructuring, nano‐/microcombination, hybridization, pore‐structure control, configuration design, surface modification, and composition optimization, are discussed. Finally, the future trends and prospects in the development of advanced energy storage materials are highlighted.     

Nanopore-Supported Metal Nanocatalysts for Efficient Hydrogen Generation from Liquid-Phase Chemical Hydrogen Storage Materials

Hydrogen has emerged as an environmentally attractive fuel and a promising energy carrier for future applications to meet the ever-increasing energy challenges. The safe and efficient storage and release of hydrogen remain a bottleneck for realizing the upcoming hydrogen economy. Hydrogen storage based on liquid-phase chemical hydrogen storage materials is one of the most promising hydrogen storage techniques, which offers considerable potential for large-scale practical applications for its excellent safety, great convenience, and high efficiency. Recently, nanopore-supported metal nanocatalysts have stood out remarkably in boosting the field of liquid-phase chemical hydrogen storage. Herein, the latest research progress in catalytic hydrogen production is summarized, from liquid-phase chemical hydrogen storage materials, such as formic acid, ammonia borane, hydrous hydrazine, and sodium borohydride, by using metal nanocatalysts confined within diverse nanoporous materials, such as metal–organic frameworks, porous carbons, zeolites, mesoporous silica, and porous organic polymers. The state-of-the-art synthetic strategies and advanced characterizations for these nanocatalysts, as well as their catalytic performances in hydrogen generation, are presented. The limitation of each hydrogen storage system and future challenges and opportunities on this subject are also discussed. References in related fields are provided, and more developments and applications to achieve hydrogen energy will be inspired.     

储氢材料的研究进展

氢能源以其可再生性和良好的环保效应成为未来最具发展潜力的能源载体,氢能被公认为人类未来的理想能源,而氢的储存是发展氢能技术的难点之一.本文综述了目前主要的储氢材料,如合金储氢、配位氢化物储氢、碳质材料储氢、有机液体氢化物储氢,并对未来的储氢材料发展进行了展望.     

共价有机骨架化合物(COFs)储氢材料研究进展

简要介绍了二维和三维COFs的结构,重点介绍了COFs作为储氢材料的研究现状和提高其储氢性能的改性方法,并对COFs在储氢方面存在的不足和未来的研究方向作出了总结与展望。