21世纪的终极能源--氢能
氢能产业专题:化工副产氢过渡,可再生能源制氢是终极方案精选版
(获取)1、氢气制取是氢能利用经济性考量的重要环节1.1 氢燃料电池“颠覆”传统用能方式氢能作为能源技术革命的重要发展方向,其潜力和重要性愈发受到全球的普遍认可,被视为21世纪最具前景的清洁能源之一。
氢能以其清洁环保、效能高、来源广、可储能等优势,被称为“终极能源”,是未来替代矿物能源的最佳选择,并且能够有效解决可再生能源的消纳问题,以解决全球化石能源危机、全球变暖以及环境污染等。
燃料电池是将氢能转化为电能最有效的转换装置。
使用氢做燃料时,氢燃料电池理论上不产生任何空气污染物,总生命周期排放量取决于氢的生产过程(与电力一样),而且在非常小的尺寸下也具有很高的转换效率。
燃料电池具备的模块化特性意味着燃料电池可以广泛应用在从小型便携式电子设备到大型固定设备,以及交通运输等不同领域。
燃料电池被视为一种“颠覆性技术”,它可以显著加快我们从现有世界向一个新的、更清洁、更高效的氢能源世界的转变。
根据E4Tech数据显示,交通运输是当前燃料电池最主要的应用场景,装机量出货规模占据70%。
燃料电池汽车不仅能量转换效率高于内燃机,而且在汽车使用周期内真正实现了零污染、零排放。
由于燃料电池机械构造简单,燃料电池汽车还具备平稳,舒适和噪音低的特点。
1.2 氢气成本是制约燃料电池汽车商业化的瓶颈之一目前燃料电池汽车较高的综合使用成本是限制其商业化的主因。
通过与目前市场上其他类型汽车的使用成本拆解对比,燃料电池汽车的高成本主要来源有二:1)车辆购置成本,主要是当前技术和规模下较高的生产成本所致;2)燃料消耗成本,氢气在制备、储存、运输等过程中需要更多技术处理而导致更高的单位使用成本。
最终直接导致燃料电池电动车的综合成本偏高。
氢气相比于其他燃料更高的价格主要来自生产制备环节。
氢气的制备、存储和运输等技术均影响到氢气燃料能否方便快捷低成本地获取,其中氢气的大规模、低成本和高效制备是需首要解决的关键性难题。
据中商情报网,从我国目前的供氢基础设施完善程度和技术水平来看,包括制氢和储运在内的氢气成本占到加氢站终端售价的70% 左右,其中氢气原材料成本占比达到50%。
人教统编版语文中考冲刺专项训练专题 09 说明文阅读(含答案)
专题09 说明文阅读阅读下面文章,完成题目。
3D打印新技术精细“雕刻”光子晶体都芃①五彩缤纷的蝴蝶翅膀、光鲜靓丽的孔雀羽毛、闪耀着金属光泽的昆虫甲壳……点缓着这些大自然奇妙杰作的并非普通色素,而是光与光子晶体结构发生散射、干涉、衍射等作用后形成的结构色。
②光子晶体是由不同折射率介质周期性排列而形成的光学超材料,也被称为“光学半导体”。
通过设计和制造光子晶体材料及相关器件来控制光子运动,并在此基础上进一步实现光子晶体材料的各种应用,是人们长久以来的梦想。
③近日,中国科学院化学研究所绿色印刷院重点实验室研究团队利用连续数字光处理3D打印技术,实现了具有明亮结构色的三维光子晶体结构制备,为创新结构色制备方法及扩展3D打印的应用开创了新的途径。
④据介绍,虽然近年来有一些将3D打印技术应用于多种图案化光子晶体制备的案例,但普通的3D打印技术因为墨水中树脂的光固化速度和纳米粒子组装速度的差异,存在结构色效果较差、打印精度较低、难以实现复杂三维结构等问题。
上述方法制备的多种图案化光子晶体具有表面形貌粗糙和保真度较差等缺陷,难以被广泛应用于光学器件中。
⑤要实现高精度、高保真的光子晶体结构3D打印,就必须开拓出新的方法。
此次研究中,研究团队使用了连续数字光处理3D打印技术。
与常见的将原材料层层挤出、堆叠而成的3D打印技术不同,连续数字光处理3D打印技术基于光敏树脂材料在紫外线照射下会快速固化的特性,利用紫外线光束在光敏树脂溶液中雕刻形成3D结构。
⑥此次研究团队所采用的连续数字光处理3D打印方法主要的打印步骤如下:首先,在透明基板上滴上墨水,将墨水上方的成型平面缓缓下降,与墨水进行接触;接下来,通过基板下方的光束将打印图案照射在墨水上;之后,受到紫外线照射的墨水会凝固成预先设计好的形状。
一滴滴小小的墨水被“雕刻”为一个3D光子晶体结构,其整个产生的过程仿佛是从基板上“生长”出来。
⑦除了创新打印方式,此次研究中,研究团队对打印所需的墨水也进行了大胆革新。
山东省中升大联考2024-2025学年高三上学期10月联考化学试题(含答案)
山东省中昇大联考2024-2025学年高三上学期10月联考化学本试卷满分100分,考试用时90分钟。
注意事项:1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。
如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。
回答非选择题时,将答案写在答题卡上。
写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量: Ga-70 As-75 Ag-108 Ba-137一、选择题:本题共10小题,每小题2分,共20分。
每小题只有一个选项符合题目要求。
1.化学与科技、社会、生产和生活密切相关,下列有关说法错误的是A.液态氯乙烷汽化时大量吸热,具有冷冻麻醉作用,可用于快速镇痛B.用聚乳酸塑料代替传统塑料可以减少白色污染C.蚕丝和棉花组成元素相同,且一定条件下均能发生水解D.聚四氟乙烯化学性质稳定,通常可以用做不粘锅的涂层材料2.化学与生活密切相关,下列说法错误的是A.可用于自来水消毒,体现了的强氧化性B.维生素具有还原性,可以做抗氧化剂C.可用于丝织品漂白是因为能氧化丝织品中有色成分D.酒精消毒杀菌的原理是吸收细菌蛋白中的水分,使其脱水变性3.下列叙述与胶体性质无关的是A.放电影时,放映机到银幕间形成光柱B.使用明矾对水进行净化C.鸡蛋清溶液中滴加溶液产生沉淀D.向豆浆中加入盐卤制作豆腐4.下列变化中,不涉及氧化还原反应的是A.霓虹灯发出红色的光B.绿色植物的光合作用C.溶液刻蚀覆铜电路板D.“”消毒液漂白衣物5.下列说法正确的是A.金属氧化物都是碱性氧化物H 1-C 12-O 16-Na 23-S 32-Fe 56-Zn 65-2ClO 2ClO C 2SO 2SO 4CuSO 3FeCl 84B.与反应生成了,故是酸性氧化物C.金刚石、石墨和是碳元素的同素异形体D.固体不导电,所以不是电解质6.下列离子方程式书写正确的是A.酸性溶液与溶液反应:B.向溶液中通入过量:C.和的反应:D.溶液与足量反应:7.实验室将粗盐提纯并配制的溶液。
氢能源的应用及限制
氢能源的应用
2. 燃料电池汽车
氢能源是燃料电池汽车的动力源。燃料电池汽车使用氢气作为燃料,通过燃料电池反应将 氢气和氧气转化为电能和水蒸气。这种汽车不会产生尾气污染,而且运行安静,被视为未 来交通的重要发展方向
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氢能源的限制
氢能源的限制
2. 制造成本高
目前,制取高纯度氢气的成本仍然较高,这限制了氢能源在大规模应用中的竞争力。尽管 随着技术的进步和规模化生产的影响,制氢成本有望逐渐降低,但在短期内仍需要政府补 贴等措施来促进氢能源的发展
氢能源的限制
3. 安全隐患
虽然氢气本身不具有毒性,但在特定条件下可能会发生爆炸或者引燃。因此,在生产和应 用过程中需要严格的安全管理措施和技术规范,以确保氢能源的安全使用
氢能源的限制
氢能源的限制
尽管氢能源具有许多 优点,但是它的应用 也受到一些限制
氢能源的限制 1. 储存和运输 难度大
氢气的储存和运输难 度较大。由于氢气分 子小、易泄漏,因此 需要特殊的储存设施 和安全措施来保证其 安全性和稳定性。此 外,氢气的运输成本 也较高,需要特殊的 管道和车辆来运输
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氢能源的应 用及限制
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氢能源的应用
目录
氢能源的限制
氢能源的应用ຫໍສະໝຸດ 氢能源的应用氢能源是一种清洁、高 效、可再生的能源,被 广泛认为是21世纪的"
氢能现状及发展趋势分析
氢能现状及发展趋势分析氢能被国际社会誉为21世纪最具发展潜力的清洁能源,氢能科技创新和产业发展持续得到各国青睐。
美国、日本等发达国家纷纷将氢能上升为国家战略。
我国氢能产业仍处于发展初期,为引导氢能产业健康有序发展,2022年3月23日,国家发改委、国家能源局联合印发《氢能产业发展中长期规划(2021-2035年)》,部署了推动氢能产业高质量发展的重要举措以及产业发展的各阶段目标。
氢能低碳环保,燃烧的产物只有水,是用能终端实现绿色低碳转型的重要载体,助力我国实现“双碳”目标。
另外,氢能在我国能源安全中也将扮演重要角色,可减少我国对于石油、天然气的进口依赖,将能源安全的主动权掌握在自己手中。
同时,氢能也是战略性新兴产业和未来产业重点发展方向。
氢能产业链分别为上游制氢、中游储运以及下游用氢。
上游制氢工艺目前大部分还是通过化石能源作为原料制取的“灰氢”,但随着清洁能源发电规模的提高以及技术的进步,通过电解水制取的“绿氢”将是未来主流的工艺方式。
氢的储运根据使用场景的不同,形成以长管拖车为主,液氢槽罐车、管道运输为辅的多元化运输体系。
下游最主要的应用领域是氢能源汽车以及与之配套的加氢站等基础设施,目前还处于快速发展阶段。
受顶层设计、政策利好驱动,氢能产业正稳步发展。
预计未来10年内将形成完整氢能产业体系,构建涵盖交通、储能、工业等领域的多元氢能应用生态。
氢能最终将纳入我国终端能源体系,对能源绿色转型发展起到重要支撑作用。
氢能被国际社会誉为21世纪最具发展潜力的清洁能源,氢能科技创新和产业发展持续得到各国青睐。
美国、日本等发达国家纷纷将氢能上升为国家战略,抢占产业发展先机和制高点。
我国氢能产业仍处于发展初期,为引导氢能产业健康有序发展,2022年3月23日,国家发改委、国家能源局联合印发《氢能产业发展中长期规划(2021-2035年)》(以下简称“《规划》”),部署了推动氢能产业高质量发展的重要举措以及产业发展的各阶段目标。
电解水制氢文献
电解水制氢文献【原创版】目录1.氢能的背景和重要性2.电解水制氢的概念和原理3.电解水制氢的优势和挑战4.国际上的电解水制氢规划和应用5.中国的电解水制氢发展和政策支持6.电解水制氢设备的生产和市场情况7.碱性电解水制氢和 PEM 制氢设备的比较正文氢能被认为是 21 世纪的终极能源,具有能量密度高、环境友好、零二氧化碳排放和可再生等优点。
电解水制氢作为一种绿色环保的氢气生产方式,具有生产灵活、纯度高等特点,被认为是理想的绿色生产技术之一。
电解水制氢的原理是通过电解水分子生成氢气和氧气,这种方法可以利用可再生能源如太阳能、风能等提供电力,实现绿色能源的循环利用。
然而,电解水制氢技术也面临一些挑战,例如高能耗、成本和设备寿命等问题。
在国际上,各国纷纷规划和推广电解水制氢技术。
例如,日本计划到2030 年将氢气供应量提升至 300 万吨/年,2050 年进一步提高至 2000 万吨/年;美国则计划到 2030 年实现清洁氢产能达到 1000 万吨/年,并通过税收抵免鼓励制氢技术的发展;欧洲则规划在 2025-2030 年安装至少 40GW 可再生氢能电解槽,生产 1000 万吨可再生氢能,并支持氢能发展通过碳关税。
在中国,氢能被明确为未来国家能源体系的重要组成部分,国家政策大力支持氢能的发展。
电解水制氢设备在中国的发展也日益成熟,例如中船(邯郸)派瑞氢能科技有限公司,作为中国船舶第七一八研究所全资子公司,拥有完整的氢能装备产业链,年产量可达 1.5 GW。
电解水制氢设备市场也在不断扩大,阿里巴巴平台上就有 260 条电解水制氢设备产品的详细参数、实时报价等信息。
另外,碱性电解水制氢和 PEM 制氢设备的比较也是一个热门研究领域,两种设备各有优劣,可以根据具体需求选择适合的设备。
氢能源发展现状研究以及建议措施
氢能源发展现状研究以及建议措施我国氢能发展现状近年来,国内外氢能产业持续快速发展,其中燃料电池产业更是成为各地布局新能源发展的重要抓手之一。
顶层设计是产业导入期行业发展的“风向标”。
我国氢能发展正处于从示范运营到商业化扩张的过渡阶段,顶层设计呈现出国家引导信号充分释放、地方规划布局百花齐放的特征。
(1)国家层面:政策导向逐渐由技术储备走向产业化集成“十五”和“十一五”期间,我国氢能发展政策主要以引导技术储备为导向。
2006年2月国务院出台《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》,将氢能及燃料电池技术列入先进能源技术,提出重点研究高效低成本的化石能源和可再生能源制氢技术、经济高效氢储存和输配技术、燃料电池基础关键部件制备和电堆集成技术、燃料电池发电及车用动力系统集成技术。
“十二五”期间,我国氢能发展政策逐步由引导技术储备过渡到了引导产业化集成,将发展氢能纳入了高技术产业、新能源汽车产业和能源发展战略的“版图”。
2011年6月国家发改委、科技部等五部门联合发文《当前优先发展的高技术产业化重点领域指南(2011年度)》,将氢开发与利用纳入高技术产业化重点领域。
2012年6月国务院发布《节能与新能源汽车产业发展规划(2012-2020年)》,提出燃料电池汽车、车用氢能产业要与国际水平保持同步。
2014年5月国务院办公厅发文《能源发展战略行动计划(2014-2020年)》,将氢能与燃料电池、能源基础材料纳入重点创新方向。
2014年11月财政部、科技部、工信部和国家发改委联合出台《关于新能源汽车充电设施建设奖励的通知》,明确对于符合国家技术标准且加氢能力不低于200公斤的新建燃料电池汽车加氢站奖励400万元/座。
2015年5月国务院出台《中国制造2025》,燃料电池汽车被写入氢能的重点应用领域和先进装备制造业。
进入“十三五”以来,我国氢能发展政策站位更加明确、路线更加清晰,上升到了能源战略和国家创新战略。
中考物理复习《比热容、热值和热效率的计算》专项训练题及答案
中考物理复习《比热容、热值和热效率的计算》专项训练题及答案学校:___________班级:___________姓名:___________考号:___________比热容、热值的计算1.一台某品牌的太阳能热水器内盛有体积0.1m3、温度25℃的水,在阳光的照射下,水温升高到55℃。
[水的密度ρ=1.0×103kg/m3,比热容c=4.2×103J/(kg·℃)]。
求:(1)热水器内水的质量m;(2)水吸收的热量Q吸。
2.页岩气是一种清洁新能源,对加快节能减排和大气污染防治具有重要意义.页岩气的热值约为3.0×107J/m3.(1)完全燃烧1m3的页岩气,放出多少热量?(2)在标准气压下,完全燃烧1m3的页岩气,能使质量为100kg、初温为30℃水温度升高到多少摄氏度?(c=4.2×103J/(kg·℃)水3.某家用的天然气热水器,将25kg的水从10℃加热到50℃,完全燃烧了0.3m3的天然气。
已知水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),天然气的热值为3.5×107J/m3。
求:(1)天然气完全燃烧放出的热量;(2)在加热过程中损失的热量。
4.2022年北京冬奥会举行期间,氢燃料客车、纯电动汽车成为承担此次冬奥会交通出行任务的最主要力量,新能源车辆的使用比例为历届冬奥会之最。
如图所示是氢燃料公交车在平直路面行驶时的情景,氢的热值为1.4×108J/kg。
求:(1)质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量是多少?(2)若这些热量全部被质量为500kg的水吸收,则水升高的温度是多少?【水的比热容是4.2×103J/(kg•℃)】热效率的综合计算5.我国已经从餐饮废油(俗称“地沟油”)中成功提炼出供飞机使用的生物航空煤油(以下简称生物航煤),其热值与传统的航空煤油热值相当,是一种绿色环保的能源。
能源新秀_“氢”装上阵——记上海交通大学材料科学与工程学院长聘教轨副教授种丽娜
2023年8月 科学中国人 59能源新秀 “氢”装上阵——记上海交通大学材料科学与工程学院长聘教轨副教授种丽娜 郑 心 李文博曾经,在人类走向工业化、现代化的进程中,不少国家选择了一条“先发展再治理”的道路,在创造出巨大物质财富的同时加剧了对自然资源的攫取。
但所幸随着人类环保意识的觉醒,今天世界各国已经纷纷将“绿色”“可持续”奉为高质量发展的要义,由此,新能源发展逐步走上“快车道”。
而在一众清洁能源之中,氢能以其绿色、高效、可持续的多重优势为人类带来了高效拉动绿色发展进度条的美好希望,却又以易燃、易爆、易扩散的特点考验着每位能源、材料、化学等相关领域学者的耐心与“功底”。
虽然,中国无论是在工业化建设还是氢能制备与储存方面都较西方发达国家起步晚,但这并不会成为阻挠行业进阶的桎梏。
眼下,政府一再强调的“两山”理念和“双碳”战略不仅为无数从业者指明了前进的方向,也吸引着远赴各国深造积累经验的人才回流祖国,他们聚沙成塔、奋起直追,坚定奔跑在人与自然和谐共生的道路上,“以我之笔”共同绘就一幅新时代的“千里江山图”,上海交通大学材料科学与工程学院长聘教轨副教授种丽娜正是其中一员。
坚定投身科研道路回归母校前,种丽娜在美国阿贡国家实验室担任化学科学与工程领域的研究员。
虽然她对5年的研究经历只用轻描淡写的几句话作为总结概括,但还是不难捕捉到其中光点——两获美国科技创新奖、两次荣登《科学》(S c i e n c e )期刊,又打破了美国物理学会玛丽亚·格佩特-梅耶奖史上没有中国女性科学家摘取桂冠的20年空白……当这些事情相继发生在种丽娜身上时,连她自己都不敢相信是真的。
“梅耶奖公示当天,有两个人分别跟我说了结果,我始终认为他们在跟我开玩笑,直到亲眼看到正式通知我才信了。
”她说。
然而,就是这样一名以昂扬姿态奋斗出厚重人生底色的科研工作者,却说自己一开始的目标根本不是从事科研。
“应家里人的建议,最开始我是想要成为一名教师的。
安徽省小高考鼎尖名校2024-2025学年高三上学期11月联考地理试题(含答案)
高三地理满分:100分考试时间:75分钟注意事项:1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚,将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2.选择题必须使用2B铅笔填涂;非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹签字笔书写,字体工整、笔迹清晰。
3.请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试卷上答题无效。
4.作图可先使用铅笔画出,确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。
5.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
一、选择题:本题共16小题,每小题3分,共48分。
在每小题给出的四个选项中,只有一个选项是符合题目要求的。
欧洲某农业区因地制宜地形成了“山地牧业、台地林果、低地种植”的农业生产格局。
下图示意该农业区的土地利用现状。
据此完成1~3题。
1.该农业区最有可能位于A.东欧地区B.北欧地区C.西欧地区D.南欧地区2.形成该农业区农业生产格局的有利自然条件有①农业生产地形多样②夏季热量较为充足③降水季节分配均匀④黑土分布深厚肥沃A.①②B.①③C.②③D.③④3.促进该农业区可持续发展的合理措施是A.提升农田水利建设和灌溉技术,提高水资源利用率B.扩大山羊、绵羊放养规模,增加山地草场经济效益C.台地和低地均发展油橄榄,适应当地自然地理环境D.将小麦、玉米改种成水稻,提高单位面积土地收益氢能作为绿色能源,应用前景十分广阔,被誉为“21世纪终极能源”。
通过煤炭、石油等化石燃料燃烧制的氢称为“灰氢”,太阳能、风能等清洁能源电解水制的氢称为“绿氢”。
氢能的储存和运输技术难度大,安全风险高。
2024年4月11日,两台从北京出发的氢能卡车经沿途加氢站的七次加氢补能后,顺利抵达上海,标志着全球最长的氢能走廊成功完成运输测试。
据此完成4~5题。
4.相比灰氢产业,我国大力倡导发展绿氢产业的主要原因有①绿氢制取成本低、能源储运技术难度小②我国太阳能、风能等清洁能源丰富③绿氢更有利于我国实现碳达峰和碳中和④我国水资源总量大,空间分布广阔A.①②B.①④C.②③D.③④5.北京至上海的氢能走廊成功完成运输测试,反映了A.氢能生产成本低于太阳能发电成本B.我国氢能储存和运输技术日趋成熟C.我国的物流运输成本将进一步下降D.京沪两地氢能跨区域调配必要性强1519年9月,麦哲伦船队从西班牙出发,在风和海水运动为主要动力的条件下,历经了千辛万苦,于1522年9月返回西班牙,实现人类首次环绕地球一周的航行。
氢能简介
氢是宇宙中分布最广泛的物质它构成了宇宙质量的氢是宇宙中分布最广泛的物质它构成了宇宙质量的75因此氢能被称为人类的终极能源
氢能简介
氢能的优点: 1、原料来源广; 2、氢气完全燃烧放出的热量多; 3、燃烧产物是水,无污染。
氢气——理想的绿色能源,氢能将是未来的主要能源。
氢是宇宙中分布最广泛的物质,它构成了宇宙 质量的75%,因此氢能被称为人类的终极能源。水 是氢的大“仓库”,如把海水中的氢全部提取出来, 将是地球上所有化石燃料热量的9000 倍。氢的燃 烧效率非常高,只要在汽油中加入4% 的氢气,就 可使内燃机节油40%。目前,氢能技术在美国、日 本、欧盟等国家和地区已进入系统实施阶段。美国 政府已明确提出氢计划,宣布今后4年政府将拨款 17亿美元支持氢能开发。美国计划到2040年美国 每天将减少使用1100万桶石油,这个数字正是现在 美国每天的石油进口量。
氢能是氢的化学能。由于氢气必须从水、化石
燃料等含氢物质中制得,因此是二次能源。工业上 生产氢的方式很多,常见的有水电解制氢、煤炭气 化制氢、重油及天然气水蒸气催化转化制氢等。氢 能具有以下主要优点:燃烧热值高,每千克氢燃烧 后的热量,约为汽油水,是世界上最干净的能源。 资源丰富,氢气可以由水制取,而水是地球上最为 丰富的资源。
储氢技术综述及在氢储能中的应用展望
储氢技术综述及在氢储能中的应用展望单位邮编:131300摘要:氢能因其具有零碳高效、资源丰富、适用广泛的特点,被公认为21世纪的终极能源,世界许多国家制定了氢能战略发展规划及行动路线图。
2022年3月,国家印发《氢能产业发展中长期规划(2021~2035年)》,将氢能产业发展提升至国家战略层面。
由于氢特殊的物理性质,如密度小、能量密度大等,其安全高效的储存及运输是氢能产业大规模发展的关键。
针对氢能储运关键技术,梳理并对比了现有主流储氢技术,其中包括高压气态储氢、低温液态储氢、有机液态储氢、金属氢化物储氢的原理及经济性分析,分析储氢的应用场景,包括氢燃料电池发电及氢燃气轮机技术。
关键词:氢能;氢气储运;氢燃料;燃料电池;燃气轮机储能为解决能源生产和消费的不平衡性提供了技术性支撑手段,在可再生能源价格不断下降的未来,储能可能将成为能源价格的决定性因素。
氢储能作为化学储能的一种,将在未来的能源体系中发挥重要价值。
同时,作为消纳电力的方式之一,电力转化为氢能后也可以向其他领域扩展应用,通过扩大氢能的应用规模促进可再生能源的持续发展。
1氢能储运关键技术1.1氢能储存①高压气态储氢高压气态储氢技术比较成熟,是目前我国最常用的储氢技术。
高压气态储氢即通过高压将氢气压缩到一个耐高压的容器中,高压容器内氢以气态储存,氢气的储量与储罐内的压力成正比。
通常采用气罐作为容器,简便易行,其优点是存储能耗低、成本低(压力不太高时), 且可通过减压阀调控氢气的释放,因此,高压气态储氢已成为较为成熟的储氢方案。
②低温液态储氢低温液态储氢是先将氢气液化,然后储存在低温绝热真空容器中。
该方式的优点是氢的体积能量很高,由于液氢密度为70.78kg/m3,是标况下氢气密度的近850倍,即使将氢气压缩,气态氢单位体积的储存量也不及液态储存。
但液氢的沸点极低(−252.78 ℃),与环境温差极大,对储氢容器的绝热要求很高。
目前最大的液化储氢罐是位于美国肯尼迪航天中心的储氢罐,储氢容积达12000L。
21世纪终极能源的诱惑
氢(H)在元素周期表中位于第一位, 广泛存在于自然界。氢能是指氢和氧进行 化学反应释放出的化学能。氢不是一次能 源而是一种清洁的二次能源,需要使用一 次能源通过转换来生产出能量载体。
我国氢能来源广泛,既有大量的工业 副产氢气,又有大量的弃风电、弃光电、低 谷电等可供制氢的存量资源。
我国氢源的分布有地区特色,煤炭资 源主要集中在内蒙古、山西、陕西等地区, 天然气资源主要集中在陕西、四川、新 疆、青海等地区,副产氢在华北、华东、西 北都有较多分布,弃电以西部地区为主。
而与国际水平相比,我国一次能源产 量中呈现“一大三小”(煤炭大,石油、天 然气、新能源小)的能源结构,煤炭占比过 大,新能源占比过小。为提高国家能源安 全以及实现低碳减排目标,必须大力提高 清洁能源比例。
氢能作为零碳绿色的新能源,具有环 保、能量密度大、转化效率高、储量丰富和 适用范围广等特点,是具有很大发展潜力 的高效替代清洁能源。
全国政协副主席万钢在2018年12月撰 文指出,应及时把新能源汽车产业化重点 向燃料电池汽车拓展,而建设氢能基础设 施任务更为紧迫。政府需要把氢从危化品
(氢气属于二类危险品)管理层面上升到 能源管理层面。
万钢表示,发达国家把氢作为能源管
理,创制了科学安全的氢加注站建设和车 载氢罐技术标准和检测体系,有力推动了 燃料电池汽车商业化。但我国仍把氢作为 危化品管理,管理理念不同制约了我国氢 能的利用。
25亿吨油当量而消费量则高达31亿吨油当
1 : 1,到液态的石油1 : 2,再到气态的天
量,大约20%的能源需求缺口需要进口来
然气1 : 4。人类使用的能源中碳比例不断
满足,能源进口中石油进口量为4亿吨。
下降含氢比例越来越高已成为趋势,而氢
专题21说明文阅读(测试)-2023年中考语文一轮复习讲练测(部编版)(解析版)
专题21 说明文阅读(时间40分钟,共100分)(一)(2022·江苏淮安·中考试题)阅读下面文章,完成下面小题。
中国古典建筑艺术刘先觉①中国古典建筑一般是由木结构组成的,外观上明显地分为台基、屋身和屋顶三个部分,其中屋顶通常是最引人注目的重点。
台基、屋身、屋顶的完美结合,呈现中国古典建筑的整体之美。
②台基位于建筑物底部,既起防潮作用,又有衬托效果。
不少大型建筑有好几层台基,显得更加雄伟壮丽。
例如,天坛祈年殿就有三层台基,总高达6米,雕栏环绕的三层汉白玉圆台,衬托着上部以蓝绿色调为主的殿宇,使之更显壮丽恢弘。
③屋身是中国古典建筑的主体部分。
一般为木结构梁架组成,木质结构通常..由榫卯连结,榫卯结构有较好的减震效果,从而保证房屋的坚固。
外墙与隔墙只不过是起图护作用,因此中国俗语中有“墙倒屋不塌”的说法,因为承重构件是木柱和梁架,而不是墙,这和现代结构中的框架原理颇为相似。
建筑正面所排列的柱子形成一些“开间”,两侧的柱子排列则组成了建筑的“进深”,它的大小与数量根据正面开间来定。
开间通常是单数,而进深为双数。
艺术上为了强调中轴线与中心部位,中间的开间往往较两侧略宽,从而使单调的开间排列显出细微的变化。
柱身与柱础也通过油漆与雕刻加以修饰,使建筑更加精致与美观。
④大型古典建筑柱顶上通常有“斗拱”,这些斗拱都是由一块块木构件组合而成,目的是为了支撑硕大的房檐,起着内外平衡、上下连接的作用。
这是中国建筑艺术中特有的部分。
⑤屋顶是中国古典建筑艺术中最富有表现力的部分,形式多种多样,常见的有平顶、悬山顶、拱顶、庑殿顶、歇山顶、重檐顶等十几种。
这些屋顶的基本形式又可组合成复杂多变的屋顶组合形体,显示中国古典建筑的高度成就。
⑥古典建筑屋顶的屋面一般都做有明显的曲线。
屋顶上部坡度较陡,下部较平缓,既便于雨水排泄,又有利于日照与通风。
在歇山顶与庑殿顶的建筑中,屋檐都微微地向两侧升高,屋角部分明显起翘,形成翼角如飞的意境,使中国古典建筑艺术上升到一个高峰。
高校,_推动氢能普及的主力军
研发了高性能氢燃料电池2024年1月,天津大学焦魁教授团队成功研发出具有超高功率密度的质子交换膜燃料电池,其性能比目前市面上的主流同类产品提升近两倍,相关成果已发表在国际权威能源研究期刊《焦耳》上。
为应对全球气候变化、实现“双碳”目标,全球能源系统正在经历深刻转型。
氢能作为一种潜力巨大的清洁能源,在此进程中发挥着重要作用。
氢燃料电池被视为最有前景的氢能应用技术之一。
然而,如何提高氢燃料电池的体积功率密度成为目前技术上的重大挑战。
1874年,凡尔纳在小说《神秘岛》中写道:“总有一天,水可以被电解为氢和氧,并用作燃料,而构成水的氢和氧,将会成为供暖和照明的无限能源。
”曾经的科幻,正照进现实——千瓦级氢动力电源,可驱动观光车稳定行驶;百瓦级氢动力电源,轻巧便携,可作为野外工作、科考等场景下的应急电源……近年来,氢能正快速融入百姓的生活。
氢能被誉为“21世纪终极能源”。
据国际氢能委员会发布的《氢能源未来发展趋势调研报告》,预计到2050年,氢能源需求量将是目前的10倍。
不过,氢能源的市场前景虽然光明且已有多个国家出台了支持产业发展的政策,但在商用化道路上,如何廉价地大规模制氢等难题仍待破解。
高校作为科研主力军,在推动氢能普及上一直走在社会前沿。
这期整理了国内部分高校在氢能研究方面的技术突破,以飨读者。
天津大学聚力新能源,赋能可持续未来高校,推动氢能普及的主力军●叶成帷(整理)大学嘉年华/ 品读大学 /焦魁教授团队对质子交换膜燃料电池的结构进行了重构,集成新的组件,改善了气—水—电—热传递路径,成功研发了超薄、具有超高功率密度的燃料电池;团队还通过引入由静电纺丝技术制成的超薄碳纳米纤维薄膜及泡沫镍,去除了传统的气体扩散层和沟脊流道,有效降低了约90%的膜电极组件厚度,降低了80%以上的反应物扩散导致的传质损失,最终将燃料电池的体积功率密度提升近两倍。
经团队估算,采用这种新型燃料电池结构的电堆峰值体积功率密度有望达到9.8千瓦每升。
未来燃料 赋能“氢经济”——霍尼韦尔发布《未来燃料——霍尼韦尔氢能工业与应用白皮书》
未来燃料赋能“氢经济”——霍尼韦尔发布《未来燃料——霍尼韦尔氢能工业与应用白皮书》
佟伟
【期刊名称】《现代制造》
【年(卷),期】2022()12
【摘要】氢能作为一种清洁低碳、热值高、来源多样且储运灵活的绿色能源,被誉为21世纪的“终极能源”。
发展氢能产业是我国实现“双碳”目标的必经之路,国家对发展氢能持积极态度,近两年以来氢能相关的支持政策频繁出台,行业有望在政策催化下迎来积极发展,成长可期。
【总页数】2页(P18-19)
【作者】佟伟
【作者单位】不详
【正文语种】中文
【中图分类】F42
【相关文献】
1.霍尼韦尔:因地制宜促发展全球眼光促未来\r——专访霍尼韦尔安全与生产力解决方案集团(Honeywell Intelligrated)总经理梁俊
2.霍尼韦尔在第二届中国国际进口博览会上发布“未来炼厂”白皮书
3.霍尼韦尔:全方位赋能中国供应链智慧升级——访霍尼韦尔安全与生产力解决方案集团中国总裁柴小舟&霍尼韦尔智能仓储物流系统解决方案事业部中国总经理李玥
4.霍尼韦尔发布《未来炼厂白皮书——
六大关键能效分析》5.霍尼韦尔氢燃烧解决方案助力客户节能减排霍尼韦尔氢燃烧产品组合适用于各类热应用,助力客户“氢”装上阵
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21世纪的终极能源--氢能
氢能被称为21世纪的“终极能源”。
我国氢能资源丰富,可以通过氢能燃料电池技术整合成为电、热、气一体化的能源利用方式,是实现电网和气网互联互通的重要手段。
经过多年积累,我国已初具氢能产业化发展条件。
国家都已将发展氢能产业提升到国家能源战略高度,国际上,氢燃料电池汽车已进入市场导入阶段。
目前,我国乘用车燃料电池寿命超过5000小时,商用车燃料电池寿命超过1万小时,基本满足车辆运行条件;氢燃料电池汽车发动机功率密度已达到传统内燃机水平;氢燃料电池汽车续驶里程达到750公里;氢燃料电池低温启动温度达零下30℃,车辆整体适用范围基本达到传统车水平。
预计到2050年全球氢能产业每年可产生4万亿美元经济效益,可与石油产业媲美,可见未来氢能产业发展前景广阔。
近年来,国家一系列政策规划都将氢能发展与燃料电池技术创新提升到国家战略高度。
地方政府和企业积极探索氢能产业发展,初步形成包括制备、储运、应用等环节的完整产业链,形成了主要氢能产业集群,并逐渐辐射到周边地区。
尽管如此,我国氢能产业发展仍面临两大主要困难:一是核心技术和基础设施制约瓶颈。
关键材料尚未实现国产化,催化剂、质子交换膜以及炭纸等材料大都需要进口,且多数为国外所垄断,价格较高;关键组件制备工艺急需提升,膜电极、双极板、空压机、氢循环泵等与国外存在较大差距;相关基础设施建设不足,尤其在加氢站方面,我国仅有10座左右。
二是产业政策体系尚未形成。
国家有关规划都从战略层面将氢能产业纳入其中,但尚未形成引领氢能和燃料电池发展的政策体系,缺乏具有操作性的实施细则。
当前行业发展如火如荼,亟需加强氢能产业顶层设计,引导氢能产业科学发展。
建议国家适应行业发展形势,尽快确定行业主管部门,出台专项规划,对加氢站、制氢工厂等审批流程予以规范指导,出台氢能基础设施投资运营和氢能产业化发展的财政支持政策,有效组织产业链企业协同有序竞争,确保行业健康可持续发展。
当前,我国正面临能源革命和产业结构调整的艰巨任务。
发展氢能可以部分替代传统化石能源,既是我国能源安全战略的重要组成部分,也是优化能源消费结构的重要途径。
此外,发展氢能产业能够有效带动新材料、新能源汽车以及氢储存与运输等高端装备制造业快速发展,鼓励自主创新,实现关键技术突破,对于我国加快产业结构调整、实现高质量发展具有重要意义。