綠氫，正成為全球氫能發(fā)展的焦點。截止2020年底，全球已有約70個在建的綠氫項目，其中GW級項目已超過20個。去年，歐洲還發(fā)布了一項里程碑式戰(zhàn)略，以支持綠氫發(fā)展，提出了2024年建成6GW的電解綠氫產(chǎn)能、2030年建成近40GW電解綠氫產(chǎn)能的發(fā)展目標(biāo)。事實上，自去年我國雙碳目標(biāo)提出以來，綠氫在國內(nèi)同樣掀起了一輪熱潮?？稍偕茉吹牟▌有院碗S機性、發(fā)電設(shè)備的低抗擾性和弱支撐性，給電網(wǎng)帶來高效消納、安全運行和機制體制三大挑戰(zhàn)，氫儲能具備大規(guī)模、長周期等優(yōu)勢，可實現(xiàn)可再生能源電力時間、空間轉(zhuǎn)移，有效提升能源供給質(zhì)量和可再生能源消納利用水平，將成為拓展電能利用、應(yīng)對可再生能源隨機波動的較佳方式之一。綠氫制取成本目前較高，這制約了綠氫大規(guī)模的商業(yè)應(yīng)用。儲氫技術(shù)企業(yè)
生物質(zhì)制氫技術(shù)是一種高效無污染的生物工程技術(shù),原料豐富、工作環(huán)境簡單、生產(chǎn)費用低、可再生、低消耗,是未來規(guī)模化制氫的重要途徑。生物質(zhì)制氫技術(shù)目前主要有微生物法和熱化學(xué)轉(zhuǎn)化法。微生物法制氫技術(shù)包括光發(fā)酵法制氫、暗發(fā)酵法制氫和光合生物制氫。熱化學(xué)轉(zhuǎn)化法制氫技術(shù)包括生物質(zhì)氣化法制氫、生物質(zhì)熱解法制氫、生物質(zhì)超臨界法制氫。目前國內(nèi)外生物質(zhì)氣化法制氫和生物質(zhì)熱解法制氫技術(shù)較為成熟,已進行產(chǎn)業(yè)化推廣。微生物法制氫技術(shù)與生物質(zhì)超臨界法制氫技術(shù)尚處于實驗室研究階段。生物質(zhì)氣化法制氫的關(guān)鍵氣化技術(shù)雖已成熟,但由于生物質(zhì)氣化規(guī)模小,現(xiàn)主要用于供熱、發(fā)電等用途；如用于規(guī)?；茪湫枰涮椎闹茪湎到y(tǒng),較為復(fù)雜,經(jīng)濟性差,目前還沒有生物質(zhì)氣化制氫工業(yè)化裝置建設(shè)。江蘇鈞希氫富氫水機到2035年后，綠氫或?qū)⒆鳛闃O具競爭力的能源在主流工業(yè)領(lǐng)域和交通領(lǐng)域大規(guī)模推廣應(yīng)用。
我國的綠氫開發(fā)利用技術(shù)與國外相比仍有一定的差距。綠氫技術(shù)正處于發(fā)展階段,尚不能完全發(fā)揮其在能源轉(zhuǎn)型中的重要作用,需要從國家戰(zhàn)略制定、關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)、政策扶持等方面加大力度。綠氫在制取、儲運等方面仍面臨技術(shù)難題,造成成本過高、不能產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。有關(guān)部門、科研院所、企業(yè)應(yīng)共同努力,在有關(guān)部門的扶持和引導(dǎo)下,加強科研院所與企業(yè)的技術(shù)研發(fā)合作,加大綠氫相關(guān)技術(shù)研發(fā)力度。對于成熟的綠氫技術(shù)加快商業(yè)化推廣和示范,對于處于實驗室階段的綠氫技術(shù),加大投資與研發(fā)力度。氫能具有寬泛的應(yīng)用場景,可再生能源制氫必將是未來主流的制氫方式。在大規(guī)模的海上風(fēng)電、工業(yè)園區(qū)的綜合能源系統(tǒng)、交通運輸?shù)鹊湫蛨鼍跋?綠氫能發(fā)揮其良好的優(yōu)勢,在保障能源系統(tǒng)綠色安全穩(wěn)定前提下,促進新能源消納,提高系統(tǒng)的綜合利用效益。
目前,堿性電解水制氫技術(shù)發(fā)展較為成熟,制氫成本也相對較低,已基本實現(xiàn)工業(yè)大規(guī)模應(yīng)用,但是能效較低；PEM制氫技術(shù)具有更寬泛的運行功率范圍及更短的啟動時間,可實現(xiàn)高電流密度電解、功耗低、體積小、生成氣體純度高、容易實現(xiàn)高壓化,能夠很好適應(yīng)可再生能源的波動性,國外發(fā)展較為成熟,已開始商業(yè)應(yīng)用,但在我國基本處于實驗研發(fā)階段；對于SOEC電解水制氫技術(shù),目前國內(nèi)外均處于實驗室研發(fā)階段。有研究發(fā)現(xiàn)SOEC可在動態(tài)電力輸出下工作,并不會有明顯衰減。堿性電解水制氫和PEM制氫技術(shù)的成本降幅有限,后期的研究重點將在于成本、效率和靈活性之間的平衡。固體氧化物電解水制氫技術(shù)是能耗較低、能量轉(zhuǎn)換效率較高的電解水制氫技術(shù),隨著技術(shù)的突破有望實現(xiàn)大規(guī)模、低成本的氫氣供應(yīng)。2020年部分國外企業(yè)在國內(nèi)投資純水電解制氫項目,國內(nèi)一些研究機構(gòu)的純水電解制氫技術(shù)也取得了一定的進展,PEM制氫技術(shù)將由實驗階段轉(zhuǎn)向商業(yè)化和示范應(yīng)用。綠氫可為電力、交通、鋼鐵、建筑等行業(yè)低碳轉(zhuǎn)型提供助力。
氫能具有能量密度大、熱值高、儲量豐富、來源寬泛、轉(zhuǎn)化效率高等特點,是清潔的二次能源,可以作為高效的儲能載體,是可再生能源實現(xiàn)大規(guī)?？缂竟?jié)儲存、運輸?shù)挠行Ы鉀Q方案,被**學(xué)者認為是較具有應(yīng)用前景的能源之一。綠氫是指可再生能源轉(zhuǎn)化的電力電解水所制備的氫氣,因其從生產(chǎn)到消費全過程碳排放量幾乎為零而被稱為“綠氫”。利用富足的可再生能源電解制氫,運用儲存和運輸技術(shù),將氫輸送到能源消費中心多元化利用,可以有效解決風(fēng)電、光伏、水電等可再生能源不穩(wěn)定以及長距離輸送的難題。氫儲能適用于大規(guī)模儲能、長周期能量調(diào)節(jié)、新能源消納、削峰填谷、熱電聯(lián)供,備用電源等諸多場景。江蘇使用氫技術(shù)
綠氫不只可以部分替代原有的一些使用場景，更重要的是擔(dān)當(dāng)再生能源轉(zhuǎn)換和存儲的角色之大任。儲氫技術(shù)企業(yè)
綠氫是利用可再生能源（例如太陽能或風(fēng)能）發(fā)電后通過電解工序制氫，其碳排放可以達到凈零。藍氫也由化石燃料產(chǎn)生，主要來源是天然氣。與綠氫相比，藍氫電力需求較低，且配套了碳捕集與封存（CCS）技術(shù)。由于CCS技術(shù)需要相對罕見的地質(zhì)條件，因此在全球范圍內(nèi)藍氫比綠氫更難獲取。綠氫的生產(chǎn)成本明顯高于藍氫，盡管藍氫的固定成本高于綠氫。氫氣具有相似的能源效率，生產(chǎn)成本的差異是兩個因素造成的：1、首先，電力的能源成本遠高于天然氣。以能源為基礎(chǔ)，天然氣每百萬英熱單位為3.5美元，相當(dāng)于電力每兆瓦時12美元，相比之下，補貼前的風(fēng)能和太陽能成本為每兆瓦時30~40美元。2、其次，由于綠氫的生產(chǎn)受到零碳能源可用性的限制，它只能在很短的時間內(nèi)運行。因此，盡管每兆瓦綠氫容量的投資成本低于藍氫，但低利用率使綠氫的每千克氫氣的資本成本高于藍氫。儲氫技術(shù)企業(yè)
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