藻类有望助力氢能规模生产

随着全球低碳经济的热起,氢能一度成为人们关注的焦点,因为氢能清洁高效、来源广泛,可以从石化、核能、可再生能源中制取,有利于摆脱对化石燃料的依赖。另外,作为燃料,氢能可以在传统的燃烧设备中进行能量转化,与现有能源系统兼容,受青睐程度很高。有不少专家认为,氢能将成为本世纪新能源舞台上的希望之星。目前来看,制约氢能发展的最大问题就是如何大规模、低成本地获取这种能源。     

氢能工业现状、技术进展、挑战及前景

在中国实现“碳达峰、碳中和”战略目标的要求下,作为一种可再生清洁高效二次能源,氢气能源得益于资源丰富、来源广泛、燃烧热值高、清洁无污染、利用形式多样、可作为储能介质及安全性好等优点,将成为助力能源、交通、石化等多个领域实现深度脱碳的现实途径,也将成为我国构建现代清洁能源体系重要的接替能源,加快氢能发展步伐已成为全球共识。为了给氢能相关产业加快发展和能源公司加速转型提供理论支持,并为构建“氢能中国”提供依据和参考,阐述了氢产业链中制备、储运、应用等重点环节主要关键技术进展,分析了氢能工业化现状与发展趋势,探讨了氢工业发展所面临的挑战,展望了氢能产业的发展与未来。综合研究认为：(1)我国的氢能技术将走向成熟并进入产业化之路,氢能工业全产业链体系正在逐步形成,将逐渐实现由灰氢、蓝氢到绿氢的跨越式发展;(2)加快推进制氢、储氢、运氢、氢燃料电池、加氢站及其他用氢场景等氢能全产业链整体发展,注重与油气工业深入融合协同,将有效推进氢气工业体系快速高质量发展;(3)推进和实施“北氢东输”“西氢东输”“海氢上岸”等重大工程,利用加油气站等基础设施,可以在产氢、加氢等产业链节点发挥油气公司的先天优势,实...     

世界氢能产业与技术发展现状及趋势分析

氢作为一种来源广、零污染、零碳排的绿色能源,是推动传统化石能源清洁利用和促进可再生能源规模发展的理想能源载体。美国、欧洲和日本等发达国家和地区十分重视氢能产业与技术创新发展,纷纷出台政策和投入资金,加快氢能产业与技术研发布局,重点推动燃料电池汽车量产和加氢站基础设施建设。世界氢能技术创新十分活跃,氢气绿色制取、高效储运进展显著,氢能产业已进入商业化发展前期。中国氢能技术研发和产业发展布局近年取得积极进展,氢能上中下游产业集群已具雏形。石油公司具有较好的产业基础和资源市场等优势,应谋划产业布局,加快推进氢能发展战略研究和试验示范;通过构建创新联合体、构筑产业联盟,加快氢能科技创新,推进氢能与传统油气业务一体化融合发展,积极培育氢能新兴产业,坚定迈向综合性能源公司。     

如何迈进“氢能社会”

日本氢能发展世界领先,我国应在制定氢能标准和规划、人才队伍和国际合作方面进一步加强。由于化石能源几乎完全依靠进口,多年以来,发展氢能是日本能源转型的首选,福岛核事故以后更是加快了氢能替代的步伐。目前已经在燃料电池汽车、家庭热电联供等领域取得一定的成效,并首次推出了"氢能社会"的概念。如今,日本的氢能源车已经到了量产的阶段,加氢站目前已建成160座,计划到2030年建成900座加氢站,实现氢能发电商业化。     

政策要闻

<正>加快制订氢能源发展战略面对石化燃料能源日益枯竭的严重挑战,以及不断苛刻的环境要求,近年来世界各国纷纷把科技力量和资金转向新能源的开发上,氢能以清洁、高效、质轻等优点,受到了人们的青睐。氢作为一种二次能源,传统的制氢法主要有矿物燃料制氢和电解水制氢,目前一些新的制氢法如生物制氢、太阳能制氢、核能制氢等应运而生,,但距离商业化生产尚有距离。氢能接近商业化利用方式主要是直接燃烧、燃料电池,核聚变利用正处探讨阶段。专家认为,只要能解决氢能源的分配系统,氢能的应用就上路了,特别指出的是氢燃料电池技术将引发一场汽车技术革命。发展氢燃料电池汽车将是我国经济持续发展新的增长点。预计到2010年,我国燃料电池汽车将达到1000辆,氢气需求量将达2．5～3吨。     

氢能利用的瓶颈分析与前景展望

清洁燃料氢能具备净零排放,燃烧值高,在燃料电池中利用充分有效,绿色制氢可消纳太阳能和风能发电间歇式、状态高低起伏不定的不足等诸多优点。氢燃料电池汽车具备高续航、加注时间短等优势。但氢能利用存在技术和成本两大瓶颈,制约着氢能广泛利用。随着世界各国陆续采取政策扶持、政府推动、企业大规模行动等措施,以及技术不断进步推动成本下降,氢能利用必将拥有广阔的发展前景。中国氢能利用现处于起步阶段,各级政府纷纷做出规划、出台扶持和激励政策,上海、苏州、佛山等城市走在前列;企业也积极行动起来,中国石油、中国石化等企业的制氢、加氢业务,燃料电池、氢能源汽车业务,以及未来规划已经展开。为此建议:国家层面要构筑好发展氢能的良性机制;加快构建上中下游完整的“氢气工业”;地方政府要积极发展与慎重论证并重;企业要积极付诸转型行动,占据氢能先机。     

氢能源—未来的绿色能源

氢能是高效清洁环保型能源，当前在世界范围内氢能源研究开发十分活跃，在我国发展氢能源具有重要的战略意义。氢的规模制备是氢能应用的基础，氢的规模储运是氢能应用的关键，氢燃料电池汽车是氢能应用的主要途径和最佳表现形式，三方面只有有机结合才能使氢能迅速走向实用化。生物制氢在开发氢能源方面具有重要的现实地位，应加快发展生物制氢技术研究的步伐，早日实现这一技术的产业化。     

氢能源——将大大降低CO2气体的排放及污染指数，减少能源对环境的影响，提高能源使用的安全性

美国国家研究院在能源部氢能发展计划项目中指出：“在将来的50年里，氢将逐渐转变为美国的主要燃料，这将会根本地改变美国的能源系统。使用国内的各种各样的氢能源，将大大降低CO2气体的排放及污染指数，减少能源对环境的影响，提高能源使用的安全性。”国际上氢能研究从20世纪90年代以来受到特别重视，美国早在1990年就通过了Spark M.Matsunaga氢能研究与发展、示范法案。     

日本能源企业发展氢能业务经验与启示

能源转型背景下,发展氢能已成为发达经济体的共识。日本氢能产业在全球氢能产业发展中表现最为突出,国家政策导向明确,氢能产业已成体系。日本能源企业重视氢能业务发展,积极开展产业协同,结合自身业务特点制定氢能发展战略,依托技术优势开展试验示范,业务管理体制因企而异,考核突出降本和协同,取得了良好的发展效果。我国的氢能发展利用前景可期,更具后发优势,但目前在政策、技术、产业合作等方面还存在不匹配问题。建议我国在发展氢能中应战略先行,因企制宜打造特色优势;氢能产业盈利之路艰辛漫长,切忌一拥而上和全线出击;须树立全球视野,加强国际交流合作;业务管理体制机制应提前考虑、相机实施。     

氢能先发国家的产业政策及启示

1965年以来,全球氢能产业技术发展经历了几起几落。在能源安全、气候变化和技术进步三大动力驱动下,日本、美国、欧盟、韩国等先进国家和地区依据本国实际情况,明确各国的发展定位,制定了氢能相关的产业政策。日本、韩国发布了详细的发展路线图,政策导向明确;美国重视技术培育,政策支持稳定性较差;欧盟利用氢能助力低碳能源转型,发展形成合力。在各国相关产业政策以及持续研发投入和财税补贴的推动下,极大地促进了氢能和燃料电池技术进步和产业化推广。目前,我国氢能产业政策缺乏国家层面的顶层设计,地方政府积极性较高,呈现自下而上推动的态势。建议我国充分借鉴氢能先发国家产业政策制定和推动的经验,明确氢能源在我国能源体系中的定位,对全产业链进行补贴,并参照天然气的管理模式,将氢能纳入国家能源管理体系。     

氢能开发与利用中的关键问题

通过分析利用化石能源及可再生能源制氢和氢气利用过程的能源效率、三废排放对相关产业的带动作用,强调氢能是一次能源高效利用的有效途径,氢能是最清洁的二次能源,发展氢能将有力推动产业创新与产业转型,氢能开发利用中的安全风险是可以控制的。系统完整的技术支持是氢能开发利用的关键,提出了我国开发利用氢能需要深入研究开发的技术与装备。     

21世纪将是氢能时代

早在10年前,中国工程院就提出了氢能社会概念,我们对世界科技工程发展趋势进行了一系列讨论,第一就是能源体系。凡是工业化国家,能源体系的建立非常重要,而我国能源禀赋不好,所以结构上有些问题。化石燃料时代向绿色能源时代转型是必然的,这主要是两个转变:一个是化石能源消耗向绿色能源再生转变,另一个是从高碳燃料向低碳燃料转变,其本质上是燃料加氢减碳过程。     

“双碳”目标下中国氢能发展战略

氢能由于其所具备的清洁、低碳、高效、可再生等优点,逐渐成为全球应对气候变化、实现可持续发展的重要能源载体之一。当前中国面临“双碳”目标的紧迫压力,而氢能将在这个宏伟目标实现过程中发挥重要作用。为提出“双碳”目标下中国氢能发展战略,基于氢能在中国“碳达峰”“碳中和”战略中的作用和角色,研究了中国的氢能禀赋,提出了“氢能伦理”“氢能胡焕庸线”等概念,论述了制氢、储氢、运氢及用氢各主要环节的发展现状、现有的优势,指出了中国氢能产业面临成本问题、氢能基础设施不足、能源效率偏低且与可再生能源发展步骤不匹配、市场需求不足、技术发展存在短板、政策体系不完善等6大障碍与挑战。最后,提出了未来氢能产业发展的5项政策建议：(1)制定行动方案,落实国家氢能发展规划的要求;(2)建设国际、国内双循环的氢能经济体系;(3)发挥氢能优势,建设清洁低碳、安全高效的清洁能源体系;(4)加快氢能科技创新,推动建设氢能科技发展高地;(5)建设氢能应用产业集群发展园区,扩大氢能应用市场。结论认为,“双碳”目标下,中国应发挥氢能作为能源载体和工业原料的双重优势,使氢能产业在保障中国能源安全、推动社会经济转型升级以及保护生态环...     

支持绿氢产业快速发展——专访全国人大代表，中国石化中原油田执行董事、党委书记张庆生

<正>破除经济性、技术、政策等方面的制约因素,进一步提升我国绿氢产业的发展速度。“双碳”背景下,发展氢能、太阳能、地热能、风能等新能源产业,成为应对气候变化、推动绿色低碳发展的战略选择。而有“最环保能源”美誉的氢能在新能源产业中占据了重要地位。加快氢能产业发展被写入了2024年政府工作报告,成为今年培育新兴产业和未来产业的重点工作之一。     

开发未来能源的思考

在人们高度关注当前与未来的生存环境和生存质量的今天,传统的化石能源受到质疑。尽管化石能源"危害"甚大,但现阶段仍然占据统治地位。文章分析了化石能源存在的问题,如使用化石燃料产生的碳排放导致全球气候变暖,造成区域性灾害;论述了其"进退维谷"的窘境,如全球对各种能源日益增长的需求实际上正在迫使人们减少对传统化石燃料(尤其是石油与天然气)的依赖程度;阐明了对开发未来可持续能源的一些思考,特别是对核能、氢能寄予了厚望。     

我国将加快可再生能源与新能源发展

科技部国际合作司副司长孟曙光2008年7月24日在昆明召开的“应对气候变化：中泰可再生能源开发利用研讨会”上表示，中国科技部将重点支持太阳能发电与太阳能建筑一体化、生物质燃料与生物质发电、风力发电、氢能及燃料电池、天然气水合物开发等可再生能源与新能源领域的基础科学与应用技术研究的国际科技合作，并合作培养从事可再生能源与新能源研究开发的人才队伍。     

燃料电池、氢能经济和催化

为了实现可持续发展战略,解决经济能源环境的不良循环,需要开发高效洁净的新能源转换装置,燃料电池就是这类装置.简要讨论了燃料电池和氢能经济以及它们的发展与催化间的关系,较详细地讨论了燃料电池和氢气制备中应用的催化剂的种类、要求和需要解决的问题.     

氢能:下一个风口

正我国氢能行业正向标准化和产业化方向发展,石油公司具有资源优势,但加氢站并非是最佳模式。2017年12月,由中国绿色设计与制造产业创新联盟倡议发起的"中国氢能产业联盟"正式成立,中国节能协会、中国能源研究会、神华、国家电投等18家机构、高校和企业成为首批响应的成员;同时还以该联盟的名义发布了旨在规范燃料电池汽车用氢气品质、测试方法与性能的《质子交换膜燃料电池汽车用燃料氢气》标     

“碳中和”背景下的液氢发展之路探讨

全球环境问题的凸显加速了能源结构向降低化石燃料依赖方向的转型,以风光发电为代表的可再生能源得到快速发展,其中氢能的发展成为热点之一。随着氢能规模化发展,液氢是突破整个氢能体系规模化、商业化运营瓶颈的必由之路,也是实现“碳中和”目标的必由之路。为此,以可再生能源与液氢结合的电氢体系为基础,制订了基于液氢的产业发展路径,分析了液氢路线优缺点,探讨了“碳中和”目标下液氢所应承担的角色,梳理了液氢加氢站中液氢储运的液氢加氢（L-LH2）、高压气氢加氢（L-CGH2）、高压低温加氢（L-Cc H2）三种技术模式,指出了液氢产业链需要解决的难题。研究结果表明：(1)参考国外氢能发展路线和LNG的发展历程,建立可再生能源与液氢结合的电氢体系,制订基于液氢的产业路径,可实现新能源的优势互补良性发展;(2)液氢路线具有储存和运输方便、安全性高、纯度高等优点和技术难度大、能耗较高等缺点,与风光电结合可规避因能耗高而成本高的缺点;(3)“碳中和”目标下液氢承担了储能介质、能源媒介、工业原料三大角色,将在储能领域发挥重要作用;(4)液氢产业链需要解决的主要难题包括中大型氢液化装置、大型液氢球罐、高压液氢泵、液...     

微反应器内低碳醇水蒸气重整制氢研究进展

氢气是一种清洁、高效且在未来极具潜力替代化石燃料的可再生能源,但目前氢能在运输、储存过程存在的"氢脆"问题制约了其发展。在微反应器内连续、安全且高效进行低碳醇水蒸气重整制氢可为车载燃料电池和分布式加氢站供氢,对氢能替代化石燃料具有促进作用。对低碳醇水蒸气重整制氢反应机理、重整催化剂、微反应器内催化剂载体板以及低碳醇水蒸气重整制氢微反应器的研究进展进行了综述,指出了该制氢技术目前存在的问题,并针对性提出了未来该技术的研究方向。