为什么可再生能源先制氢再制电
因为直接用可再生能源发电导致电网的调峰压力非常大,巨大。弃风弃光弃水问题很严重。储能是提高电网调节能力的最佳手段之一。目前应用最多的是抽水蓄能,其次也有储热、电化学电池、压缩空气的各种技术路线。
本质上电制氢也是储能的一种。在电网下调峰能力不足的时候(即出现弃电的时候),将弃电部分用来制氢,或者在夜间负荷低的时候,用低价电制氢,在需要的时候,不管是发电还是直接燃烧,取用储存的能量。
用氢作为能源发电,两步过程中能量难免会有损失,但是其实仔细琢磨一下,还是可行的,主要是得采用廉价易得的电能来电解之制氢,像大规模的太阳能、风能都是很好的清洁能源。
提高电解制氢的效率后,能量从太阳能转移到氢能源里。由于氢气能量密度大,移动性好,不受天气影响,所以用氢气作为汽车的驱动能源还是很不错的选择,清洁环保。这其中最主要的还是得提高制氢的效率和氢转化为电和动力的效率。
可再生能源制氢的用处
可再生能源制氢有它的优势,采用了可再生能源,以风光水等等可再生能源为载体,以氢气作为一个二次能源的载体,在能源转型中可以和电力互为补充,以实现工业、建筑、电力、交通运输等产业互联。
目前广泛使用的氢源主来自化石燃料、电解水和化工副产氢。此外,生物质制氢、核能制氢和光催化制氢正在研究,还没达到工业化应用的水平。可再生能源制氢只能选择电解水制氢,化石燃料制氢和化工副产氢都是有碳排放的。
易车讯 日前,河南省印发了《河南省氢能产业发展中长期规划(2022—2035年)》和《郑汴洛濮氢走廊规划建设工作方案》。《规划》明确了发展目标,到2025年河南省氢能产业关键技术和设备制造领域取得突破,产业链相关企业达到100家以上,氢能产业总产值突破1000亿元。推广示范各类氢燃料电池汽车力争突破5000辆,氢气终端售价降至30元/公斤以下,建成3-5个绿氢示范项目。郑汴洛濮氢走廊基本建成,郑州燃料电池汽车城市群示范应用取得明显成效,初步建成氢能国家级先进制造业集群。
方案提出,到2025年,突破氢能产业链关键零部件及系统集成核心技术,引进和培育产业链相关企业超过100家,打造国内领先的氢燃料电池整车及核心零部件生产企业2—3家,氢能产业年产值突破1000亿元。低碳低成本氢气供应体系初步建立,建成3—5个绿氢示范项目,适度超前布局建设一批加氢基础设施,氢气终端售价降至30元/公斤以下。
具体来看,河南将重点打造“一轴带、五节点、三基地”的“郑汴洛濮氢走廊”。“一轴带”即郑汴洛濮氢能应用示范轴带,重点建设郑汴洛文化旅游城际客运氢能示范项目、郑汴濮陆港联运物流集散货运氢能示范项目、郑汴洛濮绿色低碳市政交通氢能示范项目;
“五节点”即郑州、开封、洛阳、新乡、濮阳五大产业支撑节点,形成国内领先的氢能装备产业集群;
“三基地”即豫北、豫西北、豫中南三大氢能供给保障基地,发挥工业副产氢资源丰富的优势,建设豫北、豫西北、豫中南3个氢能供给基地,探索绿氢生产供应方式,拓展绿氢供给渠道。
河南鼓励有能力、有需求的地方出台政策,适度超前布局加氢基础设施。优先在骨干高速公路、国道沿线建设加氢站,鼓励现有加油(气)站、充电站增加加氢功能;搭建氢能智慧供应平台,建立氢气运输联动机制,实现多氢源、多运输方式、多加氢站间灵活调度。
结合濮阳、安阳、焦作、济源、许昌、平顶山等地焦化、氯碱企业的副产氢资源,进一步优化提升工业副产氢品质,为燃料电池应用提供低成本、稳定供应的氢源保障。同时,鼓励风光资源较好的豫北、豫西等区域,探索建设风电制氢、光伏制氢等可再生能源制氢示范项目,不断降低绿电及绿氢制取成本。
河南将提升氢能制、储、运、加全链条装备制造能力,重点发展水电解制、储、加一体化和撬装式加氢、移动高压加氢等技术设备以及加氢站控制集成系统,加速压缩机、储氢罐等关键部件产品国产化,降低加氢站建设和运营成本。
发展氢燃料电池及燃料电池整车核心产业,建设国内先进的燃料电池汽车产业示范集群。据了解,预计到2025年,河南氢能产业关键技术和设备制造领域取得突破,产业链相关企业达到100家以上,搭建产业合资合作平台,深化与产业链上下游骨干企业合作,争取优势企业在豫布局相关装备研发、产品设计和制造基地,实现本地规模化生产。
支持高校、科研院所、企业加快建设重点实验室、前沿交叉研究平台,开展氢能应用基础研究和前沿技术研究。布局建设省级技术创新中心、工程(技术)研究中心等创新平台,争创国家级创新平台,支持行业关键技术开发和工程化应用。
积极引进高层次氢能领域创新型团队。加强与国内外知名高校、科研机构合作,协同推进氢能产业关键技术联合研发,为氢能产业发展提供智力支撑。
此外,河南将强化各职能部门在氢气制、储、运、加、用等环节的监管责任,指导企业研究制定氢能突发事件处置预案、处置技战术和作业规程,开展专项演练,及时有效应对各类氢能安全风险。
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近日在上海举行的第三届中国国际进口博览会期间,东芝多位高管对澎湃新闻表示,除了已提出“氢能源 社会 ”愿景的日本本土之外,东芝非常看好氢能在中国的发展前景。
放眼全球,日本是近年来最热衷于发展氢能的国家之一。日本“氢能基本战略”提出,到2030年要确立国内可再生能源制氢技术,构建国际氢能供应链,长期目标是利用碳捕获(CCS)技术实现平价化石燃料的脱碳制氢和可再生能源制氢。对于能源自给率低的日本而言,用零碳排的可再生能源来制取清洁高效、较易储运的氢能,无疑是“后福岛时代”得以兼顾能源安全和碳中和目标的理想选择。
日本能源转型历程
“东芝早在50年前就已经开始做氢能方面的技术研发,进行相关技术储备。我们在40年前推向市场的产品,已经有氢能利用的影子。”负责氢能业务的东芝(中国)有限公司营业总监张童对澎湃新闻表示,早年东芝的制氢路线是烃类醇类重整制氢。但在零碳理念下,该公司内部近十年间全面提升氢能体系,东芝燃料电池体系全部是纯氢燃料电池。
据介绍,东芝的纯氢能燃料电池系统H2Rex已累计在日本国内交付100台以上。这种100kW的模块化单元可根据需求灵活组合,启动时间不到5分钟,高效将管道或气罐中的氢气转化为电能和热能。
东芝的纯氢能燃料电池系统H2Rex累计在日本交付100台以上
典型场景如东芝的新氢能综合应用中心,利用太阳能电解水制备氢气,并直接将其应用在东芝的日本府中工厂的燃料电池物流叉车上。这样,不但燃料电池物流叉车在运转时不排放二氧化碳,而且,因为使用了通过可再生能源制取的氢气作为燃料,从制氢到氢利用的全程实现了零碳排。
当突发灾难时,这套小型分布式能源亦可大显身手,作为一条生命线为300名受灾群众提供一周的电力和热水供应。
纯氢固然样样好,但目前在全球范围内仍受居高不下的成本所困。据澎湃新闻了解,上述在日本落地的东芝纯氢燃料电池系统均为有日本政府政策支持的项目。
张童表示,全球可再生能源快速发展,但风电、光伏始终存在间歇性问题。尤其在中国,风电、光伏装机的迅猛增长对电网调峰要求巨大,弃风、弃电的问题屡见不鲜。若将这部分电力转换成氢能储存起来,在需要时再调取,就是一个最理想的结合。“可再生能源与电解质制氢技术结合起来,制出来的氢完全是绿色的。”
他认为,在该领域,东芝的所长是对电力系统、电子设备、控制系统的深入了解和对氢的长期技术积累,目前正在与多家上游制氢企业探讨合作。在氢能起步阶段,东芝呼吁政府对全行业予以政策支持,鼓励更多企业参与氢能产业链的完善,并尽早明确氢使用的法律法规。在这些前提下,氢能成本才能随着规模化效应快速下降。
氢能成本的下降有赖于一个足够大且高速成长的下游市场。东芝正在推动纯氢能燃料电池系统H2Rex尽早应用于中国市场,使其成本上尽早符合中国市场潜在的需求,并联合中国合作伙伴一起开拓市场。
实际上,东芝对于“终极能源解决方案”的认识,在日本福岛核事故之后出现了彻底的转变。东芝曾是全球核能领域的重要参与者,旗下拥有 历史 战绩辉煌的美国西屋电气公司。但由于2011年福岛核事故后全球核电建设放缓、建造成本陡增、西屋电气申请破产保护等原因,东芝最终选择剥离核电资产。
今年10月,日本首相菅义伟在临时国会上发表施政演说时宣布,日本将争取在2050年实现温室气体净零排放。这标志着作为全球第三大经济体和第五大碳排放国的日本在气候议题上的立场发生巨大转变。目前,日本的温室气体排放中有至少80%来自能源领域。
“二氧化碳零排放并不是最近才有的呼声,很早以前大家就在进行与此相关的探讨。”东芝中国总代表宫崎洋一对澎湃新闻说道,福岛核事故改变了全球的碳减排思路。2011年之前,日本、欧洲都将低碳发电目标寄希望于核能,但福岛事故后由于安全标准升级、核能发电成本陡增,欧洲主要国家纷纷选择弃核。
宫崎洋一称,除了重点业务氢能之外,目前东芝还有其他颇具竞争力的能源业务和碳捕捉技术,可以根据不同地区的特征进行灵活组合。具体而言,在水电领域,东芝的实际供货数量和技术实力处于全球第一梯队,已经向44个国家及地区累计供货2300多台水轮机和1800多台发电机;光伏领域,东芝的工业用光伏发电系统在日本有2700处应用,住宅用光伏发电系统在日本为10万户以上客户使用;地热领域,东芝已向全球提供累计达3.7GW的地热发电设备,以设备容量计处于全球第一。
福岛氢能研究基地(FH2R)
在日本国立的新能源产业技术综合开发机构(NEDO)牵头下,东芝与另外两家日本企业合作的福岛氢能研究基地(FH2R)已于今年2月底建成。
FH2R系统概览
该项目建有全球最大的利用可再生能源的10MW级制氢装置,正在验证清洁低成本的制氢技术。这里产生的氢气不仅用来平衡电力系统,还为固定的氢燃料电池系统、移动的氢燃料车等提供动力。
校对:刘威
可再生能源有太阳能、生物能、风能、水能、海洋能、地热能、氢能、核能等。
1、太阳能:直接来自于太阳辐射。主要内是提供热量和电能。
2、生物能:由绿色植物容通过光合作用,将太阳能转化为化学能,储存在体内,可沿食物链单向流动,最终转化为热能散失掉。通过燃烧和厌氧发酵获得沼气来取得能量。
3、风能:由太阳辐射提供能量,因冷热不均产生气压差异,导致空气水平运动——风的形成。主要是通过风力发电机来获得能量。
4、水能:由太阳辐射提供能量,产生水循环,来自海洋的暖湿空气,受热上升,太阳能转化为势能,当在高山上形成降水后,水往低处流,势能转化为动能,就是水能。主要是通过水力发电机来获得能量。
5、海洋能:包括潮汐、波浪、洋流等海水运动蕴藏的能量,也是取之不尽用之不竭的。潮汐能主要来自于月球、太阳等天体的引力,波浪、洋流的能量主要是受风的影响。主要是通过潮汐的动能来发电。
6、地热能:来自于地球内部放射性元素的衰变。可以用于地热发电和供暖。
7、氢能:通过燃烧或者是燃料电池来获得能量。
8、核能:通过核能发电站来取得能量。
扩展资料:可再生能源的特点:
可再生自然资源在现阶段自然界的特定时空条件下,能持续再生更新、繁衍增长,保持或扩大其储量,依靠种源而再生。
一旦种源消失,该资源就不能再生,从而要求科学的合理利用和保护物种种源,才可能再生,才可能“取之不尽,用之不竭”。土壤属可再生资源,是因为土壤肥力可以通过人工措施和自然过程而不断更新。
可再生能源泛指多种取之不竭的能源,严谨来说,是人类有生之年都不会耗尽的能源。可再生能源不包含现时有限的能源,如化石燃料和核能。
大部分的可再生能源其实都是太阳能的储存。可再生的意思并非提供十年的能源,而是百年甚至千年的。
参考资料:百度百科-可再生能源
研究机构伍德麦肯锡电力与可再生能源指出,2019年,海上风电将得到继续发展,并辐射到更多国家。未来十年,全球风电装机量将达到6.8亿千瓦,其中40%为海上风电。
截至2018年年底,欧洲的海上风电装机量达到1600万千瓦。2018到2027年,欧洲预计将有4700万千瓦海上风电设施投产,该地区仍将是全球风电产业增长的焦点。另外,由于欧洲在海上风电领域的成功经验,更多的新兴市场将被吸引加入这一阵营。
2019年,还将出现海上风电输送到市场的新渠道。利用海上风电产生的可再生能源制造绿色氢能用于运输、取暖和工业用途,存在着巨大的长期潜力。
海上风电的另一种利用方式是作为碳密集型工业的脱碳手段,尤其是海上油气业。海上油气平台产生大量的二氧化碳,主要来自于为平台供电的燃气排放。许多项目计划已经提上日程,将使用海上风电供应清洁电力。
零补贴招标项目增加
2019年将出现更多的零补贴海上风电招标项目,实际上,荷兰在年初将为HollandseKust(Zuid)3和4项目进行招标。比利时北海国务卿也希望看到零补贴投标,并在该国新的海洋空间规划中扩大了分配给海上风电的区域。
但是,不是每个招标项目都将是零补贴,这仍取决于采用的拍卖模式和风电场的具体位置以及现场条件。此外,对于这些零补贴并存在商业风险的项目将如何运作,仍存在着质疑。诚然,政府能够协助零补贴的海上风电项目运转,其中一个例子是荷兰政府正在考虑的碳价格下限。制定适用于整个欧洲的碳价格下限有助于减少二氧化碳排放和电价的波动,便于可再生能源项目的融资,从而加速其发展。
零补贴市场增长所固有的一个危险是,对于新开展海上风电项目的国家来说,即使在没有成熟供应链的情况下,他们也可能认为自己有能力获得同样的竞争优势,但他们错了。欧洲花了十年时间才将成本压缩到可以适应零补贴和低补贴的情况。在成熟市场中,成本将进一步下降,但新市场仍有很长的路要走。
日本市场终将启动
日本政府已经通过一份法案,制定海上风电开发的国家框架,至此,日本的海上风电业终于开始启动。在这一法案下,政府将为海上风电项目划定海域,供开发商竞标,竞标成功者将拥有长达30年的使用权限。
这对日本的未来能源战略是至关重要的一步,释放了日本政府致力于海上风电长期投资的信号。因为海上风电不仅是可持续的能源来源,还可减少日本对昂贵的进口LNG的依赖,提高能源安全。
新法案将在2019年年初生效,这意味着对批准的海上风电开发地区的竞争将最终启动。在该法案通过不久后,东京电力株式会社确认将于2019年1月1日启动其第一个商业风电场的相关工作。
风电制氢受到重视
使用可再生能源对水进行电解制氢,可以无限期地储存或广泛地应用于从运输、取暖再到工业处理和化工等一系列潜在用途中。这一方案已经众所周知。
对于德国这样可再生能源电力入网存在问题的国家来说,制氢提供了将可再生能源发电与消耗脱钩的方式。它还能解决一系列其它问题,例如可再生能源的间断性和削减问题。
2018年下半年,一个由壳牌、西门子和传输系统运营商TenneT组成的全明星组合在德国市场提出了一种新的海上风电与氢能的混合招标模式。在德国以外,类似的项目计划也相继出现。
国际能源署执行董事FatihBirol在9月份于德国汉堡举行的风能峰会上指出,风能正在引领能源转型,并且将在2030年成为欧洲最主要的电力来源。到2040年风电发电量将增长2倍,但是面对欧洲正在老化的电网基础设施,风电存在入网的难题。正如Birol博士所指出:“这并不是小事一桩。”
问题在于:风能的清洁性及其成本效益的提高毋庸置疑,但是摆脱其增长束缚,需要一些突破性思维。业界和政府需要积极改善电网基础设施。
我们需要一个系统化的方式和电网的潜在替代方案,包括天然气网络。Birol博士指出,风能尤其是海上风能的成本下降打开了风电利用新途径的“大门”,其中就包括制氢。许多规划中的“电转气”(power-to-gas)项目也在考虑利用海上风电。
海岛供电带来机遇
海上风电的新应用方式在不断增加。其中之一就是为海上油气设施供电,以减少排放,这也是海上风电非常重要的作用之一。2019年还将出现另一种颇具吸引力的方案,即使用海上风电场为岛屿供电。
除去那些有幸拥有丰富的地热资源的岛屿,对于大多数其它岛屿来说,任何资源都要依赖于进口。这就使得可再生能源成了许多岛屿明显的选择。即使在可再生能源比常规能源更昂贵的时候,也比其它进口能源更具竞争优势,更何况现在海上风电急速下降的成本赋予了其更强的竞争力。
2019年年底,美国众议院通过了一项法案,帮助关岛和波多黎各这样的美国海外领地建造海上风电场进行电力供应。美国海外领地的居民经常处于被遗忘的角落,但是HR6665法案《领地海上风能法案》将使他们能够利用海上资源,增强能源安全,并带来就业和经济增长。
使用可再生能源为岛屿供电并减少高昂的进口费用并不仅仅在美国发生着,仅欧盟就有超过2200个有人居住的岛屿,大部分仍依赖于昂贵的进口化石燃料。欧盟已经意识到了这一点,并推出了“欧盟岛屿清洁能源”计划,作为“全欧洲人共享清洁能源”一揽子政策的一部分,旨在为岛屿实现可持续、低成本的自给发电能力提供长期框架。海上风电作为一个可能方案正在研究中。
英国仍将是海上风电领导者
2019年及其后数年,英国仍将是海上风电市场的领导者,其第4轮海上风电招标计划工作正在推进中。
英国政府有望颁布一份《产业协议》。英国海上风电业希望政府在2018年底颁布一项等待已久的产业协议,然而英国的政治局势却拖延了这一进程。英国能源与清洁增长国务大臣ClairePerry在2018年11月20日宣布,确认将颁布一份迫在眉睫的协议。
11月,英国皇冠地产(TheCrownEstate)发布了下一轮海上风电场开发方案,包括推出的新海床使用权的地点,并且表示新增装机量可能将达到700万千瓦,而非600万千瓦。10月份,皇冠地产确认完成了一项海上风电扩建申请的初始评估,并表示8个计划中的项目已经达到了申请标准,可能将于2019年获得租赁权,新增总产能或将达到340万千瓦。
英国海上风电的快速增长固然是民心所向,但也开始出现问题,尤其是考虑到其所需的成千上万的从业者。最新发布的调查指出,到2032年,英国海上风电业将需要雇佣36000名人员,是当前从业者人数的三倍。来源:OffshoreIntel® 作者:David Foxwell
1、蒸汽甲烷重整
蒸汽甲烷重整(SMR)是一种从主要是甲烷的天然气中生产氢气的方法。它是目前最便宜的工业氢气来源。世界上近50%的氢气是通过这种方法生产的。该过程包括在蒸汽和镍催化剂存在下将气体加热到700–1100°C之间。
产生的吸热反应分解甲烷分子并形成一氧化碳CO和氢气H2。然后一氧化碳气体可以与蒸汽一起通过氧化铁或其他氧化物并进行水煤气变换反应以获得更多量的H2.这个过程的缺点是它的副产品是CO2、CO和其他温室气体的主要大气释放。
根据原料(天然气、富气、石脑油等)的质量,生产一吨氢气还会产生9至12吨CO2,这是一种可能被捕获的温室气体。
根据原料(天然气、富气、石脑油等)的质量,生产一吨氢气还会产生9至12吨CO2,这是一种可能被捕获的温室气体。
2、甲烷热解
说明甲烷热解的输入和输出,这是一种生产氢气且无温室气体的高效一步法
甲烷的热解是从天然气中生产氢气的过程。通过流过“气泡塔”中的熔融金属催化剂,氢气分离在一个步骤中进行。这是一种“无温室气体”方法,用于测量潜在的低成本氢气生产,以衡量其扩大规模和大规模运营的能力。 该过程在更高的温度(1065°C或1950°F)下进行。
3、电解
电解包括使用电将水分解成氢气和氧气。水的电解效率为70-80%(转化损失为20-30%) ,而天然气的蒸汽重整的热效率在70-85%之间。 电解的电效率预计将在2030年之前达到82-86% ,同时随着该领域的进展继续加快,同时也保持耐用性。
水电解可以在50–80°C之间运行,而蒸汽甲烷重整需要700–1100°C之间的温度。 两种方法的区别在于使用的一次能源;电力(用于电解)或天然气(用于蒸汽甲烷重整)。
环境影响
截至2020年,大部分氢气由化石燃料生产,导致二氧化碳排放。当排放物释放到大气中时,这通常被称为灰氢,当通过碳捕获和储存(CCS)捕获排放物时,这通常被称为蓝氢。
假设美国上游和中游的甲烷泄漏率和生产通过蒸汽甲烷重整器(SMR)改装了二氧化碳捕获装置。使用具有二氧化碳捕获功能的自热重整器(ATR)可以在令人满意的能源效率下实现更高的捕获率,并且生命周期评估表明,与具有二氧化碳捕获功能的SMR相比,此类工厂的温室气体排放量更低。
经评估,在欧洲应用ATR技术与二氧化碳的综合捕获相比,其温室气体排放量低于燃烧天然气,例如,H21项目报告称,由于二氧化碳强度降低了68%,因此温室气体排放量减少了68%。天然气与更适合捕获二氧化碳的反应器类型相结合。
使用较新的无污染技术甲烷热解生产的氢气通常被称为绿松石氢气。高质量的氢气直接由天然气生产,相关的无污染固体碳不会释放到大气中,然后可以出售用于工业用途或储存在垃圾填埋场。
由可再生能源生产的氢气通常被称为绿色氢气。有两种从可再生能源生产氢气的实用方法。一种是电制气,其中电力用于电解水制氢,另一种是利用垃圾填埋气在蒸汽重整器中制氢。当由风能或太阳能等可再生能源生产时,氢燃料是一种可再生燃料。
通过电解由核能产生的氢有时被视为绿色氢的一个子集,但也可以称为粉红色氢。奥斯卡港核电站于2022年1月达成协议,以每天公斤的数量级供应商业粉红色氢气。
作为一种来源广泛、清洁低碳、应用场景丰富的二次能源,氢能有利于推动传统化石能源清洁高效利用和支撑可再生能源大规模发展。近年来,氢能及氢燃料电池产业逐步成为全球能源技术革命和未来能源绿色转型发展的重要方向。
【拓展资料】
特点:
氢能是公认的清洁能源,作为低碳和零碳能源正在脱颖而出。21世纪,我国和美国、日本、加拿大、欧盟等都制定了氢能发展规划,并且我国已在氢能领域取得了多方面的进展,在不久的将来有望成为氢能技术和应用领先的国家之一,也被国际公认为最有可能率先实现氢燃料电池和氢能汽车产业化的国家。
当今世界开发新能源迫在眉睫,原因是所用的能源如石油、天然气、煤,石油气均属不可再生资源,地球上存量有限,而人类生存又时刻离不开能源,所以必须寻找新的能源。随着化石燃料耗量的日益增加,其储量日益减少,终有一天这些资源、能源将要枯竭,这就迫切需要寻找一种不依赖化石燃料的储量丰富的新的含能体能源。氢正是这样的二次能源。氢位于元素周期表之首,原子序数为1,常温常压下为气态,超低温高压下为液态。作为一种理想的新的含能体能源,它具有以下特点:
1.重量最轻:标准状态下,密度为0.0899g/L,-252.7℃时,可成为液体,若将压力增大到数百个大气压,液氢可变为金属氢。
3.导热性最好:比大多数气体的导热系数高出10倍。
4.储量丰富:据估计它构成了宇宙质量的75%,它主要以化合物的形态贮存于水中,而水是地球上最广泛的物质。据推算,如把海水中的氢全部提取出来,它所产生的总热量比地球上所有化石燃料放出的热量还大9000倍。
5.回收利用:利用氢能源的汽车排出的废物只是水,所以可以再次分解氢,再次回收利用。
6.理想的发热值:除核燃料外氢的发热值是所有化石燃料、化工燃料和生物燃料中最高的,为142351kJ/kg,是汽油发热值的3倍。
7.燃烧性能好:点燃快,与空气混合时有广泛的可燃范围,而且燃点高,燃烧速度快。
8.环保:与其他燃料相比氢燃烧时最清洁,除生成水和少量氮化氢外不会产生诸如一氧化碳、二氧化碳、碳氢化合物、铅化物和粉尘颗粒等对环境有害的污染物质,少量的氨气经过适当处理也不会污染环境,氢取代化石燃料能最大限度地减弱温室效应。
9.利用形式多:既可以通过燃烧产生热能,在热力发动机中产生机械功,又可以作为能源材料用于燃料电池,或转换成固态氢用作结构材料。
10.多种形态:以气态、液态或固态的金属氢化物出现,能适应贮运及各种应用环境的不同要求。
11.耗损少:可以取消远距离高压输电,代以远近距离管道输氢,安全性相对提高,能源无效损耗减小。
12.利用率高:氢取消了内燃机噪声源和能源污染隐患,利用率高。
13.运输方便:氢可以减轻燃料自重,可以增加运载工具有效载荷,这样可以降低运输成本从全程效益考虑社会总效益优于其他能源。
中国已经成为利用新能源和可再生能源的第一大国。当前,我国可再生能源装机容量占全球总量的24%,新增装机占全球增量的42%,已经成为世界节能和利用新能源、可再生能源第一大国。
我国清洁能源取得快速发展,能源结构进一步优化。到2015年底,预计水电、风电、光伏发电装机分别达到3.2亿千瓦、1.2亿千瓦、4300万千瓦左右。可再生能源发电总装机达到4.8亿千瓦左右。
新能源和可再生能源的瓶颈
可再生能源发展面临瓶颈制约。“三北”地区弃风弃光、西南地区弃水问题进一步加剧,部分地区弃风率超过30%,西北地区弃光问题开始显现。“十三五”期间,水电、风电和光伏发电装机规模将进一步扩大,可再生能源消纳面临更大压力。
四是终端能源消费清洁替代任务艰巨。实施天然气、电力替代煤炭、石油等化石能源,是实现节能减排和结构优化的重要途径。天然气替代受价格、输气管网等体制机制因素制约,市场出现低水平供应能力富裕现象,开拓市场压力较大;电力替代也面临着成本、基础设施、关键技术等因素制约。