氫能源的原理學習

1、氫 能 源的 原 理P R I N C I P L E O F H Y D R O G E N E N E R G Y 匯報人：XXX 01什么是氫能源 02氫能源的發(fā)展前景 03氫能源的優(yōu)缺點分析 04氫能源的應用目錄什么是氫能源W H A T I S H Y D R O G E N E N E R G Y氫能是一種二次能源，它是通過一定的方法利用其它能源制取的，而不像煤、石油、天然氣可以直接開采氫能是公認的清潔能源，作為低碳和零碳能源正在脫穎而出。21世紀，我國和美國、日本、加拿大、歐盟等都制定了氫能發(fā)展規(guī)劃我國已在氫能領(lǐng)域取得了多方面的進展，在不久的將來有望成為氫能技術(shù)和應用領(lǐng)先的國家之

2、一，也被國際公認為最有可能率先實現(xiàn)氫燃料電池和氫能汽車產(chǎn)業(yè)化的國家什么是氫能源什么是氫能源當今世界開發(fā)新能源迫在眉睫，原因是所用的能源如石油、天然氣、煤，石油氣均屬不可再生資源，地球上存量有限，而人類生存又時刻離不開能源，所以必須尋找新的能源。隨著化石燃料耗量的日益增加，其儲量日益減少，終有一天這些資源、能源將要枯竭，這就迫切需要尋找一種不依賴化石燃料的儲量豐富的新的含能體能源。氫正是這樣的二次能源。氫能源的發(fā)展前景T H E D E V E L O P M E N T P R O S P E C T O F H Y D R O G E N E N E R G Y氫能源的發(fā)展前景氫能源被視為2

3、1世紀最具發(fā)展?jié)摿Φ那鍧嵞茉矗祟悓淠茉磻米?00年前就產(chǎn)生了興趣，到20世紀70年代以來，世界上許多國家和地區(qū)就廣泛開展了氫能源研究。隨著中國經(jīng)濟的快速發(fā)展，汽車工業(yè)已經(jīng)成為中國的支柱產(chǎn)業(yè)之一。2007年中國已成為世界第三大汽車生產(chǎn)國和第二大汽車市場。氫燃料電池技術(shù)，一直被認為是利用氫能，解決未來人類能源危機的終極方案。上海一直是中國氫燃料電池研發(fā)和應用的重要基地，一些企業(yè)和高校也一直在從事研發(fā)氫燃料電池和氫能車輛。與此同時，汽車燃油消耗也達到8000萬噸，約占中國石油總需求量的1/4。在能源供應日益緊張的今天，發(fā)展新能源汽車已迫在眉睫。用氫能作為汽車的燃料無疑是最佳選擇。氫能源的發(fā)展前

4、景雖然燃料電池發(fā)動機的關(guān)鍵技術(shù)基本已經(jīng)被突破，但是還需要更進一步對燃料電池產(chǎn)業(yè)化技術(shù)進行改進、提升，使產(chǎn)業(yè)化技術(shù)成熟。這個階段需要政府加大研發(fā)力度的投入，以保證中國在燃料電池發(fā)動機關(guān)鍵技術(shù)方面的水平和領(lǐng)先優(yōu)勢。產(chǎn)業(yè)化技術(shù)的成熟這包括對掌握燃料電池關(guān)鍵技術(shù)的企業(yè)在資金、融資能力等方面予以支持。除此之外，國家還應加快對燃料電池關(guān)鍵原材料、零部件國產(chǎn)化、批量化生產(chǎn)的支持，不斷整合燃料電池各方面優(yōu)勢，帶動燃料電池產(chǎn)業(yè)鏈的延伸。對燃料電池生產(chǎn)的支持政府還應給予相關(guān)的示范應用配套設施，并且支持對燃料電池相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈予以培育等，以加快燃料電池車示范運營相關(guān)的法規(guī)、標準的制定和加氫站等配套設施的建設，推動燃料電

5、池汽車的載客示范運營。有政府的大力支持，氫能汽車一定能成為朝陽產(chǎn)業(yè)。給予示范應用配套設施氫能源的發(fā)展前景n利用太陽能等能源來分解水制取氫氣n尋找高效催化劑在常溫下能分解水制取氫氣n利用海中微生物來分解水制取氫氣n一致認為，用氫能取代碳氫化合物能源，將是一個重要的發(fā)展趨勢n這種新能源已開始逐步形成，通過太陽能制得的氫，將成為普遍使用的一種高級能源，二三十年后，氫，必將是眾多領(lǐng)域的重要能源氫能的未來發(fā)展氫能源的優(yōu)缺點分析A D V A N T A G E S A N D D I S A D V A N T A G E S O F H Y D R O G E N E N E R G Y氫能源的優(yōu)缺點

6、分析點燃快，與空氣混合時有廣泛的可燃范圍，而且燃點高，燃燒速度快。l 燃燒性能好與其他燃料相比氫燃燒時最清潔，除生成水和少量氮化氫外不會產(chǎn)生諸如一氧化碳、二氧化碳、碳氫化合物、鉛化物和粉塵顆粒等對環(huán)境有害的污染物質(zhì)，少量的氨氣經(jīng)過適當處理也不會污染環(huán)境，氫取代化石燃料能最大限度地減弱溫室效應。l 環(huán)保既可以通過燃燒產(chǎn)生熱能，在熱力發(fā)動機中產(chǎn)生機械功，又可以作為能源材料用于燃料電池，或轉(zhuǎn)換成固態(tài)氫用作結(jié)構(gòu)材料。l 利用形式多氫 能 源 的 優(yōu) 點以氣態(tài)、液態(tài)或固態(tài)的金屬氫化物出現(xiàn)，能適應貯運及各種應用環(huán)境的不同要求。l 多種形態(tài)氫能源的優(yōu)缺點分析氫取消了內(nèi)燃機噪聲源和能源污染隱患，利用率高。l

7、利用率高氫可以減輕燃料自重，可以增加運載工具有效載荷，這樣可以降低運輸成本從全程效益考慮社會總效益優(yōu)于其他能源。l 運輸方便可以取消遠距離高壓輸電，代以遠近距離管道輸氫，安全性相對提高，能源無效損耗減小。l 耗損少氫 能 源 的 優(yōu) 點利用氫能源的汽車排出的廢物只是水，所以可以再次分解氫，再次回收利用。l 回收利用氫能源的優(yōu)缺點分析新能源汽車是最終用電驅(qū)動的，目前在中國定義下只有兩個方向：蓄電池電動車燃料電池電動車。如果用氫氣代替汽油進入內(nèi)燃機燃燒，這種不屬于新能源汽車，仍然屬于內(nèi)燃機汽車。氫能作為汽車新能源只能是氫燃料電池車，最大的缺點就是燃料電池過于昂貴。價格過于昂貴作為化工原料的含氫氣體

8、基本采用化石燃料制取，而作為工業(yè)氫氣、石化行業(yè)加氫用的氫氣，基本采用含氫氣體或工業(yè)生產(chǎn)的含氫尾氣利用變壓吸附法(PSA)或膜法分離或水電解法制取，這些制取方法國內(nèi)外均有一定的成熟經(jīng)驗。但均需消耗很多能量，使制得的氫氣價格較貴。不能大量廉價地制取氫氣氫氣可燃，在運輸、貯存中碰撞或遇到高溫或氫氣不慎泄漏都可能導致火災爆炸等危險。點燃氫氣前必須驗純，氫氣燃燒迅速，使用過程中可能導致能源的浪費。存在安全隱患氫 能 源 的 缺 點氫能源的應用A P P L I C A T I O N O F H Y D R O G E N E N E R G Y氫能源的應用氫能是一種理想的清潔能源,其在燃料電池領(lǐng)域的應

9、用是發(fā)展氫能清潔利用的關(guān)鍵。燃料電池是將氫氣的化學能直接轉(zhuǎn)化為電能的裝置,具有轉(zhuǎn)換效率高、零排放等特點，是最佳的氫能利用技術(shù)。近年來,燃料電池技術(shù)的不斷完善帶動了以燃料電池為核心的新興產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,其中,氫燃料電池汽車、分布式發(fā)電、氫燃料電池叉車以及應急電源的應用已接近產(chǎn)業(yè)化。以燃料電池為核心的氫能應用傳統(tǒng)車用燃料面臨緊缺,且產(chǎn)生的汽車尾氣是導致全球變暖和環(huán)境污染的主要因素之一,這使得汽車工業(yè)找到新的技術(shù)以替代傳統(tǒng)的燃油技術(shù)并降低污染物排放變得尤為緊迫。氫燃料電池汽車(FCEV)可實現(xiàn)真正的零排放、零污染,是傳統(tǒng)燃油汽車理想的替代品,也是氫能清潔利用的主要方式。氫燃料電池汽車分布式發(fā)電一般是

10、指靠近最終用戶或者就在最終用戶處(工廠、商業(yè)企業(yè)、公共建筑、街區(qū)、私人住戶)的集成或者單機的小型發(fā)電裝置。將零排放的燃料電池用于叉車行業(yè)的環(huán)境效益顯著,有相關(guān)報道表明燃料電池叉車的效率可在內(nèi)燃叉車的基礎(chǔ)上提高30%50%。氫燃料電池,以其具有的能源效率高、環(huán)境友好、占地面積小、質(zhì)量輕、運行穩(wěn)定可靠、壽命長等特點開始受到應急電源市場越來越多的青睞。氫能源的應用分布式發(fā)電氫燃料電池叉車應急電源氫能是一種良好的能源載體,通過電解制氫的方式將風電、光伏電轉(zhuǎn)化為氫氣可提高風能、太陽能的使用量和利用效率,制得的氫氣可直接利用,還可摻入現(xiàn)有天然氣管網(wǎng)實現(xiàn)大規(guī)模輸運和利用。以氫為載體的可再生能源應用氫儲能技術(shù)

11、巧妙地結(jié)合了可再生能源和氫能的共同發(fā)展,與當前人們追求可再生能源及清潔能源的利用趨勢一致。制得的氫氣可直接摻入到現(xiàn)有的天然氣管網(wǎng)進行輸運,這很大程度上減少了氫能的輸運成本,有助于推動氫能的大規(guī)模使用?？稍偕茉聪{將可再生能源制得的氫氣摻入到天然氣,組成摻氫天然氣(HCNG),再通過現(xiàn)有天然氣管網(wǎng)輸送的方式被認為是目前大規(guī)模輸氫的最佳選擇。HCNG用途廣泛,可用作交通燃料、清潔燃氣和工業(yè)爐燃料,其中,交通燃料的使用是當前的研究重點可再生能源制得氫氣摻入天然氣的利用氫能源的應用氫能源的應用氫氣是化石能源清潔利用的重要原料。油品質(zhì)量升級和煤制清潔能源是化石能源清潔利用的主要途徑,而加氫則是這些過程中的重要環(huán)節(jié)。氫在化石能源清潔利用中的應用氫氣是煉油企業(yè)提高輕油收率、改善產(chǎn)品質(zhì)量必不可少的原料。煉油過程中的耗氫主要集中在催化重整和加氫精制工藝?？紤]到化石能源的減少以及可再生能源制氫成本的下降,由可再生能源制得的氫氣有望作為主要的氫氣來源,這不但具有潛在的成本優(yōu)勢,而且環(huán)境效益明顯。油品質(zhì)量升級煤制天然