風、光、氫綠色低碳新能源體系

 

　　氫，元素周期表中的1號元素，廣泛存在于空氣、水、礦物燃料和各類碳水化合物中。氫氣的燃燒值很高，燃燒同等質量的氫氣所放出的熱量是天然氣的2.56倍，普通汽油的2.95倍，且不會產生對有害的污染物。氫能被認為是21世紀最具發展潛力的一種二次清潔能源。當今，氫的制取、儲存、運輸、應用技術成為全球關注的焦點。

 

　　根據氫氣制取過程的碳排放強度，氫氣被分為“灰氫”“藍氫”和“綠氫”。“灰氫”是指通過化石燃料產生的氫氣，在生產過程中有大量的二氧化碳排出，當前“灰氫”處于氫氣市場的主流位置，約占全球氫氣產量的95%左右；“藍氫”是在“灰氫”的基礎上利用碳捕集和封存技術，減少了碳排放，實現低碳制氫；“綠氫”是通過清潔能源發電進行電解水制氫，整個制氫過程零碳排放，被視為制氫的終極目標。目前，我國的氫氣來源主要以化石燃料制氫和工業副產氫為主，占比超過80%。在綠色低碳和能源轉型的背景下，“綠氫”成為未來的關鍵氫氣來源。目前，制“綠氫”的成本偏高，降低綠電價格、加強技術創新是降低“綠氫”成本的有效手段。

 

　　安全高效的氫儲運技術是氫能應用的關鍵。氫氣儲存方式主要有氣態儲氫、液態儲氫和固態儲氫。氫氣的輸運方式主要有高壓氣態長管拖車運輸、液氫槽罐車運輸以及管道運輸。當前，我國以高壓氣態儲氫、長管拖車運輸為主，適用于少量氫氣、短距離運輸的需要。管道輸氫是實現氫氣的大規模、長距離、安全經濟的理想運輸方式。液態儲氫是在標準大氣壓下，將氫氣冷凍至-253℃以下變為液體，然后將其保存在特制的真空絕熱容器中。液態氫主要用于航天及軍事領域，能耗較高。固態儲氫是用一種固態的介質與氫氣發生化學反應，從而存儲氫氣，在需要時釋放出來，具有體積儲氫密度高、安全性好、可長時存儲、解決“綠電”與“綠氫”靈活轉換的優勢，但是現在尚處于技術攻關階段。

 

　　氫能的用途廣泛，是重要的工業原料和能源介質，被廣泛應用于工業、交通和能源等領域。作為一種重要的工業原料，“綠氫”可用于替代化石燃料作為冶金、水泥和化工等工業領域的還原劑，消耗規模巨大。在建筑領域作為高品質熱源，減少煤炭、天然氣等化石能源的消耗；交通被視為氫能應用的先導領域，以氫燃料電池為動力，應用于汽車、船舶、鐵路、航空等交通應用場景，實現使用端的零碳排放。在能源領域，氫能具備能源和儲能的特點，助力可再生能源消納和大規模、長周期的儲能，用于發電調峰，解決了風光電不穩定的問題，提高了電網系統的靈活性和可靠性，從而保障能源安全和穩定。

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