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H2可以作为汽车燃料吗

有魅力的百合
昏睡的嚓茶
2023-02-14 03:44:17

H2可以作为汽车燃料吗?

最佳答案
羞涩的玉米
单纯的乌龟
2025-07-01 02:29:11

1.1中国氢能经济发展初期:中国工业副产氢产量充足

中国当前化工工业基础具有强大和广泛的制氢基础,2015年国内副产氢(by-product production)的商用剩余量约为38万吨/年,是190万辆燃料电池车一年的燃料使用量(按每辆车年行驶两万公里计算)。中国另有198万吨/年的潜在专业制氢 (captive production) 产能可做后续氢源供应。不考虑物流运输问题,上述约240万吨氢源供应都无需新增资本投入。所以,在中国氢能经济发展的初期阶段,中国工业制氢基础有能力提供充足且廉价氢气资源。

1.2中国氢经济发展中期:煤制氢加碳捕捉技术将成为主流制氢路线

中国煤炭资源丰富且相对廉价,故将来煤制氢很有可能成为中国规模化制氢的主要途径。但煤制氢工艺过程二氧化碳排放水平高,所以需要引入二氧化碳捕捉技术(Carbon Capture and Storage, CCS),以降低碳排放。

目前二氧化碳捕捉技术(CCS)主要应用于火电和化工生产中,其工艺过程涉及三个步骤:二氧化碳的捕捉和分离,二氧化碳的输送,以及二氧化碳的封存。据美国环境保护局的统计数据,二氧化碳捕捉技术(CCS)的应用可以减少火电厂80%-90%的二氧化碳排放量。

二氧化碳捕捉技术(CCS)在国际上早已被深入研究和实践。2014年加拿大建成了世界上首个商业化的二氧化碳捕捉项目—边界大坝火电厂。该项目在火电厂的基础上整合了二氧化碳捕捉装置,降低了发电过程中的碳排放量。而国内的神华集团也早在2009年就在鄂尔多斯建设二氧化碳捕集和封存项目,近期神华集团已经在鄂尔多斯成功示范30万吨二氧化碳封存技术。

随着二氧化碳捕捉技术(CCS)的逐步成熟,煤制氢加二氧化碳捕捉技术的制氢工艺路线也会日益清晰,将为中国氢能经济中长期发展提供充足的氢气资源。

1.3中国氢能经济发展后期:可再生能源制氢将实现能源的清洁生产与利用

国家能源局发布的《2015年度全国可再生能源电力发展监测评价报告》显示,2015年我国弃风电量339亿千瓦时,同比增加213亿千瓦时,甘肃、新疆和吉林的弃风率均超过30%;西北地区出现了较为严重的弃光现象,甘肃弃光电量26亿千瓦时、弃光率31%,新疆弃光电量18亿千瓦时、弃光率26%。西南地区弃水现象也同样严重,四川弃水电量达到102亿千瓦时,云南弃水电量152.6亿千瓦时。据此推算,2015年我国至少有642亿千万时的可再生能源没有利用。如这些可再生能源用来电解制氢,则可以制备160.5亿立方米的氢气(按照制备每立方米氢气耗费4度电来计算)。

目前弃光、弃风和弃水发电的成本价格为0.15元/度,据此计算出的电解水制氢成本为1.5元/立方米,这已经远低于利用上网电电解水制氢的成本,且与化石燃料(煤、焦炭和天然气)制氢的成本上限接近。所以,未来氢能产业链下游储运等环节一旦取得突破,新能源支持的大规模电解水制氢的市场份额将出现增长,氢能成本也会进一步降低。

2. 氢能在能源市场的多种应用场景将降低氢能的整体使用成本

目前市场对氢能使用存在一个明显的误区,即将氢能的应用范围局限于传统化工生产领域这一单一应用场景,由此而担忧氢能基础设施投入开销巨大,且使用成本高昂。事实上,氢能作为储能介质能够横跨电力、供热和燃料三个领域,促使能源供应端融合,提升能源使用效率,其应用模式可以抽象为以下三个方面:

a.

电能到电能的转换(power to power):电解制氢实现电能向氢能的转化,必要时氢能可通过燃料电池再次转化为电能。

b.  电能到燃气的转换(power to gas):电解制氢后,将氢气直接混入天然气管道,或者合成甲烷后混入天然气管道;混合天然气在终端作为燃料提供热能。

c.

电能到燃料的转换(power to fuel):电解制氢后,氢气作为燃料电池车的燃料,为汽车提供动力。

而氢能作为能源载体的具体应用模式涉及新能源制氢补充发电、燃料电池汽车、分布式发电等领域。所以氢能的应用场景具有很强的多样性,如未来能够形成电力、供热和燃料相互交叉的应用网络,将大幅降低其使用成本。

最新回答
心灵美的猎豹
唠叨的面包
2025-07-01 02:29:11

3月23日,国家发改委发布《氢能产业发展中长期规划(2021-2035 年)》。规划明确,氢能是未来国家能源体系的重要组成部分和用能终端实现绿色低碳转型的重要载体,氢能产业是战略性新兴产业和未来产业重点发展方向。

根据规划,到2025年,形成较为完善的氢能产业发展制度政策环境,产业创新能力显著提高,基本掌握核心技术和制造工艺,初步建立较为完整的供应链和产业体系。燃料电池车辆保有量约5万辆,部署建设一批加氢站。可再生能源制氢量达到10-20万吨/年,成为新增氢能消费的重要组成部分, 实现二氧化碳减排100-200万吨/年。

到2030年,形成较为完备的氢能产业技术创新体系、清洁能源制氢及供应体系,产业布局合理有序,可再生能源制氢广泛应用,有力支撑碳达峰目标实现。

到2035年,形成氢能产业体系,构建涵盖交通、储能、工业等领域的多元氢能应用生态。可再生能源制氢在终端能源消费中的比重明显提升,对能源绿色转型发展起到重要支撑作用。

规划提出,立足本地氢能供应能力、产业环境和市场空间等基础条件,结合道路运输行业发展特点,重点推进氢燃料电池中重型车辆应用,有序拓展氢燃料电池等新能源客、货汽车市场应用空间,逐步建立燃料电池电动汽车与锂电池纯电动汽车的互补发展模式。积极探索燃料电池在船舶、航空器等领域的应用,推动大型氢能航空器研发,不断提升交通领域氢能应用市场规模。

动听的冬瓜
羞涩的蜜粉
2025-07-01 02:29:11

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。

酷炫的咖啡豆
傻傻的水池
2025-07-01 02:29:11
因为非化工区制氢管控的逐步放开。

非化工区制氢管控的逐步放开,有望进一步推动氢能产业的发展。近年来,国内越来越多地区开始探索、支持非化工园区可再生能源制氢项目的发展。

氢是一种化学元素,在元素周期表中位于第一位。氢通常的单质形态是氢气。