氢能最大的弊端
在“双碳”大背景,作为清洁脱碳的二次能源,氢能的发展受到了高度重视。经过十余年的长足发展,我国氢气年产量已逾千万吨规模,位居世界第一大产氢国。
中国氢能联盟数据显示,2021年我国氢气产能已超过4000万吨。根据氢能产业大数据平台不完全统计,截至2022年6月22日,中国氢气产能超过4300万吨。
近年来,我国氢能产业发展迅速,基本涵盖了氢气“制—储—输—用”全链条。随着政策支持力度不断加大,近期,氢能源产业在运输和应用两大领域都有了新突破。
氢能行业两大突破
首先,氢气的长距离运输技术取得新突破。
目前,汽车运输仍是我国长距离氢气运输的主流方式,但这种方式成本较高、效率较低,也是造成终端用氢成本高的主要原因之一,制约了产业链发展。但近期,“西氢东送”管道工程有了重大消息。
一方面,中国石化“西氢东送”输氢管道示范工程被纳入《石油天然气“全国一张网”建设实施方案》,这是我国首个纯氢长输管道项目,一期运力10万吨/年,预留50万吨/年的远期提升潜力。
另一方面,中国石油也有了新动作。据央视新闻报道,4月16日,中国石油对外发布消息,用现有天然气管道长距离输送氢气的技术获得了突破,通过将氢气以一定体积比例掺入天然气之中,利用现有的天然气管道进行输送,可以实现大规模、低成本的远距离氢能运输。目前,该管道中的氢气比例已逐步达到24%。
截至2022年底,我国油气管道的总里程达到18.5万公里。以目前我国天然气消费量计算,当掺氢比达到20%时,可运输1000多万吨氢气,约合5600多亿度绿电,氢气成本也会大幅度下降。
一个是全长400多公里的纯氢输送管道,一个是利用现有油气管道的天然气掺氢技术,两大央企的最新动向都对氢气运输有重要意义,将进一步助力我国能源转型升级。
除了运输端,下游氢能应用端也有了新发展。
据央视财经4月13日消息,中国氢燃料电池汽车应用推广取得了新进展。据了解,上海、广州等地的氢能源车以网约车形式开启运营。新能源汽车国家大数据联盟发布的年报显示,截至2022年底,新能源汽车国家监测与管理平台累计接入氢燃料电池车10564辆,首次突破万辆。
未来,随着氢气运输成本进一步下降,氢燃料电池车产销有望继续向上突破。同时,风、光发电继续发展,上游“绿氢”制取产业规模将继续扩大,叠加储氢技术进步空间依旧广阔,氢能源将成为新能源产业中的重要补充。
氢能源优势与缺点
氢能源受到如此高度的关注,自然有其优势。
首先,能量密度高。氢气热值是常见燃料中最高的,可达142KJ/g,这一水平大约是石油的3倍。这意味着,消耗相同质量的能源,氢气所提供的能量是最大的,这也顺应了汽车轻量化的大趋势。
其次,零污染。作为由单一元素组成的物质,氢气燃烧的产物只有水。不存在污染气体或者温室气体,能够真正实现理论意义上的零碳排放,顺应了“双碳”背景下的大潮流。
最后,储量丰富。氢元素是宇宙中含量最多的元素,地球上覆盖面积达71%的海洋水资源中也蕴藏着大量可供开发的氢能,对于目前的人类而言,可谓是“取之不尽”。
此外,损耗少、形态多变、利用率高等也是氢能源具备的不可忽视的优势。
但氢能源也并非没有弊端,不然早就已经实现商业化落地了。
首先,氢气的密度很低。虽然氢气的能量密度很高,但受限于本身密度过低,固定空间内能存储的氢气总量有限,如何安全压缩氢气是一大问题。
其次,氢气过于活跃。目前,虽然已有氢燃料驱动的汽车投入运营,但氢元素极度活跃,如何保证存储中的氢气是稳定的,释放能量的过程是安全的,也是各个企业头痛的难题。
最后,目前的氢气多是“灰氢”。使用氢能源,根本目的是实现能源转型,减少污染。但是我们现在用到的氢气,有95%是通过煤、天然气制氢获得的“灰氢”,是以二氧化碳排放为代价的。这明显与“绿色能源”的定位是相悖的。只有通过太阳能、风能等可再生能源发电制备的“绿氢”才是氢能源产业的最终路径。
此外,成本过高的弊端也是不少企业最终放弃布局的一大原因。
氢能源有四大应用场景
目前由于氢能技术尚处在发展时期,其储运问题、应用稳定性等缺点尚未完全解决,因此,交通领域是氢能初期应用的主要突破口,也是商业化应用前景较为清晰的市场。
随着产业逐步发展,氢能应用场景将进一步丰富,中国电力网指出,氢能应用主要包括交通、储能、发电和工业四大类。
第一,氢能在交通领域应用包括乘用车、商用车、火车、船舶、航空器等,主要技术涉及质子交换膜燃料电池(PEMFC)。目前,PEMFC双极板和催化剂材料的成本占据主导地位,未来技术进步、材料升级以及规模化生产是降成本的重要方式。
第二,氢储能是化学储能的一种形式,氢储能可与新型电力系统高度耦合,克服新能源电力储存的难题,实现大规模、长周期、跨季节储能,是少有的能够储存百GWh规模能量以上的储能方式,支撑新能源成为新型电力系统的低碳能源。目前处于起步研究阶段。
第三,氢能发电可以用来解决电网削峰填谷、可再生能源电力并网稳定性问题,有利于提高电网安全性和灵活性,并大幅度降低碳排放。目前,以SOFC燃料电池为主的分布式发电已在欧美日韩等发达国家和地区开始初步商业化。掺氢燃气轮机发电,则是另外一个技术方向,目前相比于燃料电池发电,具有较好的成本优势。
第四,工业应用方面,目前,95%以上的氢气(灰氢)仍作为原料用于炼化行业加氢精炼以及化工行业合成氨、合成甲醇等。未来,氢气作为化工原料仍将是其主要用途。不过,作为化工生产中的副产品又重回化工行业再应用的“灰氢”,会逐步被“绿氢”替代。
根据中国氢能联盟资料,预计到2050年,中国氢能产业产值规模有望达到12万亿元,将成为引领经济发展的新增长极。阳光电源副总裁彭超才表示,2025年之前绿氢还处在培育阶段,在这之后行业发展会不断加速。
氢能行业的三大主线
随着氢能应用领域逐渐多元化,制备、储运、应用将成为氢能行业投资的三大主线。
民生证券指出,在制备方面,绿氢将成为绿电消纳的重要途径,我国风电和光伏累计装机量呈上升趋势,未来将实现大规模绿电制氢,推动氢电融合,能够发挥氢能连接新能源的耦合作用;储存与运输方面,短期储氢瓶能够满足短距离运氢需求,中期液氢运输成本优势明显,长期管道运输趋势明确。
主线一:绿氢制备环节景气上行,带动电解槽设备需求增加。重点推荐:阳光电源、隆基绿能,建议关注:东方电气、华电重工、亿利洁能、昇辉科技、双良节能等;
主线二:储运环节迎来破局点,短期内,气态储氢瓶技术壁垒较高,市场格局较为稳定。建议关注:京城股份、中材科技、厚普股份、亚普股份等。
主线三:燃料电池车持续放量,道路应用领域主要集中在商用车领域,主要场景包括固定线路及特定场景如港口、矿山等场所。建议关注:亿华通、潍柴动力、雄韬股份、金博股份、贵研铂业。
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皇钱伊3858氢能源的优点是: - -----、------和------.不能推广使用的主要原因是------和------ -
古春承19569469493 ______ 工业上制取氢气是通过电解水得到的,而地球上水资源丰富,可以从水中提取氢气,说明资源广泛;氢气的燃烧值高;因为氢气燃烧产物是水,不污染环境; 所以氢能源的优点有:原料不受限制(来源广)、燃烧时放出热量多(热值高)、生成...
皇钱伊3858太阳能和氢能的优缺点 -
古春承19569469493 ______ 太阳能和氢能都是环保无污染的能源, 但是太阳能发的电力它本身不能保存, 目前太阳能电力主要的方式是通过铅酸蓄电池存储或者馈入电力电网. 其中的铅酸电池存储效率不算太高,且污染大. 而氢能的氢气制取成本较高,需要大量的电力. 目前有科学家正在研究, 将这两种形式的能源结合在一起使用, 也就是将太阳能电池板产生的电力直接用来制备氢气. 目前日本在这一方面取得了较先进的成果. 这一项目的网上资料我没有保存, 您可以自已搜索一下.
皇钱伊3858氢气作为燃料的优点和目前所面临的问题?急急急,求帮忙.急急急啊 -
古春承19569469493 ______ 优点:第一,资源丰富、以水为原料;第二,燃烧时放出的热量多;第三,燃烧产物是水,无毒、无污染,且可以循环使用.所以,氢气被称作绿色能源.缺点:尽管氢能已在一些国家进行了探索性的使用,但这种绿色能源并没有被普通使用,这是由于氢能属于二次能源,需要借助别的能源来制取,加之生产成本高,经济上也划不来,所以尚不能普及.
皇钱伊3858氢能的优点与缺点是什么 -
古春承19569469493 ______ 热值大
皇钱伊3858列举几种新能源,及其优缺点. -
古春承19569469493 ______ ①氢气,优点热值最高,燃烧不产生有害物质,反应原料充足廉价;缺点不易从水中分解,多采用电解水造价高,推广难度大.②核能,优点发电量巨大,不会排放有害物质污染环境(发电如果一切处理正常,有害物质被人控制);缺点核废料处理难,技术要求高,安全度要求高.③风能,优点利用自然风取之不尽,且不污染环境;缺点发电不稳定,受地理位置影响大,前期投入高,风机技术要求高.④太阳能,优点取之不尽,不污染环境,利用范围广,推广难度较低;缺点造价较高,技术要求较高,受天气影响大
皇钱伊3858水电解获得的氢能的缺点是什么 -
古春承19569469493 ______ 制氢相对比较成本高
皇钱伊3858开发利用氢能源目前需要解决的问题是什么?现在的状况怎样?可能会有哪些弊端? -
古春承19569469493 ______[答案] 1氢气生产消耗能源过大2氢气不易储存3氢气纯度低的话,使用时很危险,会爆炸.
皇钱伊3858氢能源的局限性大吗? -
古春承19569469493 ______ 日本爱知县政府近日发布“爱知县低碳氢能源供给链2030年愿景”.作为日本制造业重镇,爱知县计划在2030年实现“氢能社会”,成为日本氢能源战略中的领头羊. 日本工作人员给氢燃料电池叉车充氢 日本政府去年12月正式发布“氢能源基本战略”,主要目标包括到2030年左右实现氢能源发电商用化,以削减碳排放并提高能源自给率. 新闻配图 由于来源广泛、燃烧热值高、清洁无污染和适用范围广等优点,氢能源被视作21世纪极具发展潜力的清洁能源.日本政府正在竭力打造“氢能社会”,抓住“未来王牌”.但氢能源的局限性也不容忽视. 来源: 新华国际
皇钱伊3858氢气的利与弊 -
古春承19569469493 ______ 利: 最清洁的燃料(燃烧产物只有水) 用来还原金属氧化物(氢气具有还原性) 弊: 氢气不纯容易引起爆炸 成本较高 我想应该这些了吧 因为我也是要中考的考生 初三也就学了这么多而已
皇钱伊3858氢能是理想的能源但为什么不能广泛使用 -
古春承19569469493 ______ 1、氢气制备成本高.目前通常采用电解水来进行氢气的制备,成本过高,不利于大规模的推广使用.2、氢气储存复杂.氢气不像液化气一样,可以压缩为液体,氢气由于分子结构小,很难压缩,所以,只能以气体直接使用.只能是通过管道输送,但是管道输送,要建设新的管道,成本又升高了.