氫能源的原理學(xué)習(xí)

1、氫 能 源的 原 理P R I N C I P L E O F H Y D R O G E N E N E R G Y 匯報(bào)人：XXX 01什么是氫能源 02氫能源的發(fā)展前景 03氫能源的優(yōu)缺點(diǎn)分析 04氫能源的應(yīng)用目錄什么是氫能源W H A T I S H Y D R O G E N E N E R G Y氫能是一種二次能源，它是通過一定的方法利用其它能源制取的，而不像煤、石油、天然氣可以直接開采氫能是公認(rèn)的清潔能源，作為低碳和零碳能源正在脫穎而出。21世紀(jì)，我國和美國、日本、加拿大、歐盟等都制定了氫能發(fā)展規(guī)劃我國已在氫能領(lǐng)域取得了多方面的進(jìn)展，在不久的將來有望成為氫能技術(shù)和應(yīng)用領(lǐng)先的國家之

2、一，也被國際公認(rèn)為最有可能率先實(shí)現(xiàn)氫燃料電池和氫能汽車產(chǎn)業(yè)化的國家什么是氫能源什么是氫能源當(dāng)今世界開發(fā)新能源迫在眉睫，原因是所用的能源如石油、天然氣、煤，石油氣均屬不可再生資源，地球上存量有限，而人類生存又時(shí)刻離不開能源，所以必須尋找新的能源。隨著化石燃料耗量的日益增加，其儲(chǔ)量日益減少，終有一天這些資源、能源將要枯竭，這就迫切需要尋找一種不依賴化石燃料的儲(chǔ)量豐富的新的含能體能源。氫正是這樣的二次能源。氫能源的發(fā)展前景T H E D E V E L O P M E N T P R O S P E C T O F H Y D R O G E N E N E R G Y氫能源的發(fā)展前景氫能源被視為2

3、1世紀(jì)最具發(fā)展?jié)摿Φ那鍧嵞茉矗祟悓?duì)氫能源應(yīng)用自200年前就產(chǎn)生了興趣，到20世紀(jì)70年代以來，世界上許多國家和地區(qū)就廣泛開展了氫能源研究。隨著中國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，汽車工業(yè)已經(jīng)成為中國的支柱產(chǎn)業(yè)之一。2007年中國已成為世界第三大汽車生產(chǎn)國和第二大汽車市場(chǎng)。氫燃料電池技術(shù)，一直被認(rèn)為是利用氫能，解決未來人類能源危機(jī)的終極方案。上海一直是中國氫燃料電池研發(fā)和應(yīng)用的重要基地，一些企業(yè)和高校也一直在從事研發(fā)氫燃料電池和氫能車輛。與此同時(shí)，汽車燃油消耗也達(dá)到8000萬噸，約占中國石油總需求量的1/4。在能源供應(yīng)日益緊張的今天，發(fā)展新能源汽車已迫在眉睫。用氫能作為汽車的燃料無疑是最佳選擇。氫能源的發(fā)展前

4、景雖然燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)基本已經(jīng)被突破，但是還需要更進(jìn)一步對(duì)燃料電池產(chǎn)業(yè)化技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)、提升，使產(chǎn)業(yè)化技術(shù)成熟。這個(gè)階段需要政府加大研發(fā)力度的投入，以保證中國在燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵技術(shù)方面的水平和領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)。產(chǎn)業(yè)化技術(shù)的成熟這包括對(duì)掌握燃料電池關(guān)鍵技術(shù)的企業(yè)在資金、融資能力等方面予以支持。除此之外，國家還應(yīng)加快對(duì)燃料電池關(guān)鍵原材料、零部件國產(chǎn)化、批量化生產(chǎn)的支持，不斷整合燃料電池各方面優(yōu)勢(shì)，帶動(dòng)燃料電池產(chǎn)業(yè)鏈的延伸。對(duì)燃料電池生產(chǎn)的支持政府還應(yīng)給予相關(guān)的示范應(yīng)用配套設(shè)施，并且支持對(duì)燃料電池相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈予以培育等，以加快燃料電池車示范運(yùn)營相關(guān)的法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)的制定和加氫站等配套設(shè)施的建設(shè)，推動(dòng)燃料電

5、池汽車的載客示范運(yùn)營。有政府的大力支持，氫能汽車一定能成為朝陽產(chǎn)業(yè)。給予示范應(yīng)用配套設(shè)施氫能源的發(fā)展前景n利用太陽能等能源來分解水制取氫氣n尋找高效催化劑在常溫下能分解水制取氫氣n利用海中微生物來分解水制取氫氣n一致認(rèn)為，用氫能取代碳?xì)浠衔锬茉?，將是一個(gè)重要的發(fā)展趨勢(shì)n這種新能源已開始逐步形成，通過太陽能制得的氫，將成為普遍使用的一種高級(jí)能源，二三十年后，氫，必將是眾多領(lǐng)域的重要能源氫能的未來發(fā)展氫能源的優(yōu)缺點(diǎn)分析A D V A N T A G E S A N D D I S A D V A N T A G E S O F H Y D R O G E N E N E R G Y氫能源的優(yōu)缺點(diǎn)

6、分析點(diǎn)燃快，與空氣混合時(shí)有廣泛的可燃范圍，而且燃點(diǎn)高，燃燒速度快。l 燃燒性能好與其他燃料相比氫燃燒時(shí)最清潔，除生成水和少量氮化氫外不會(huì)產(chǎn)生諸如一氧化碳、二氧化碳、碳?xì)浠衔?、鉛化物和粉塵顆粒等對(duì)環(huán)境有害的污染物質(zhì)，少量的氨氣經(jīng)過適當(dāng)處理也不會(huì)污染環(huán)境，氫取代化石燃料能最大限度地減弱溫室效應(yīng)。l 環(huán)保既可以通過燃燒產(chǎn)生熱能，在熱力發(fā)動(dòng)機(jī)中產(chǎn)生機(jī)械功，又可以作為能源材料用于燃料電池，或轉(zhuǎn)換成固態(tài)氫用作結(jié)構(gòu)材料。l 利用形式多氫 能 源 的 優(yōu) 點(diǎn)以氣態(tài)、液態(tài)或固態(tài)的金屬氫化物出現(xiàn)，能適應(yīng)貯運(yùn)及各種應(yīng)用環(huán)境的不同要求。l 多種形態(tài)氫能源的優(yōu)缺點(diǎn)分析氫取消了內(nèi)燃機(jī)噪聲源和能源污染隱患，利用率高。l

7、利用率高氫可以減輕燃料自重，可以增加運(yùn)載工具有效載荷，這樣可以降低運(yùn)輸成本從全程效益考慮社會(huì)總效益優(yōu)于其他能源。l 運(yùn)輸方便可以取消遠(yuǎn)距離高壓輸電，代以遠(yuǎn)近距離管道輸氫，安全性相對(duì)提高，能源無效損耗減小。l 耗損少氫 能 源 的 優(yōu) 點(diǎn)利用氫能源的汽車排出的廢物只是水，所以可以再次分解氫，再次回收利用。l 回收利用氫能源的優(yōu)缺點(diǎn)分析新能源汽車是最終用電驅(qū)動(dòng)的，目前在中國定義下只有兩個(gè)方向：蓄電池電動(dòng)車燃料電池電動(dòng)車。如果用氫氣代替汽油進(jìn)入內(nèi)燃機(jī)燃燒，這種不屬于新能源汽車，仍然屬于內(nèi)燃機(jī)汽車。氫能作為汽車新能源只能是氫燃料電池車，最大的缺點(diǎn)就是燃料電池過于昂貴。價(jià)格過于昂貴作為化工原料的含氫氣體

8、基本采用化石燃料制取，而作為工業(yè)氫氣、石化行業(yè)加氫用的氫氣，基本采用含氫氣體或工業(yè)生產(chǎn)的含氫尾氣利用變壓吸附法(PSA)或膜法分離或水電解法制取，這些制取方法國內(nèi)外均有一定的成熟經(jīng)驗(yàn)。但均需消耗很多能量，使制得的氫氣價(jià)格較貴。不能大量廉價(jià)地制取氫氣氫氣可燃，在運(yùn)輸、貯存中碰撞或遇到高溫或氫氣不慎泄漏都可能導(dǎo)致火災(zāi)爆炸等危險(xiǎn)。點(diǎn)燃?xì)錃馇氨仨汄?yàn)純，氫氣燃燒迅速，使用過程中可能導(dǎo)致能源的浪費(fèi)。存在安全隱患?xì)?能 源 的 缺 點(diǎn)氫能源的應(yīng)用A P P L I C A T I O N O F H Y D R O G E N E N E R G Y氫能源的應(yīng)用氫能是一種理想的清潔能源,其在燃料電池領(lǐng)域的應(yīng)

9、用是發(fā)展氫能清潔利用的關(guān)鍵。燃料電池是將氫氣的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的裝置,具有轉(zhuǎn)換效率高、零排放等特點(diǎn)，是最佳的氫能利用技術(shù)。近年來,燃料電池技術(shù)的不斷完善帶動(dòng)了以燃料電池為核心的新興產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,其中,氫燃料電池汽車、分布式發(fā)電、氫燃料電池叉車以及應(yīng)急電源的應(yīng)用已接近產(chǎn)業(yè)化。以燃料電池為核心的氫能應(yīng)用傳統(tǒng)車用燃料面臨緊缺,且產(chǎn)生的汽車尾氣是導(dǎo)致全球變暖和環(huán)境污染的主要因素之一,這使得汽車工業(yè)找到新的技術(shù)以替代傳統(tǒng)的燃油技術(shù)并降低污染物排放變得尤為緊迫。氫燃料電池汽車(FCEV)可實(shí)現(xiàn)真正的零排放、零污染,是傳統(tǒng)燃油汽車?yán)硐氲奶娲?也是氫能清潔利用的主要方式。氫燃料電池汽車分布式發(fā)電一般是

10、指靠近最終用戶或者就在最終用戶處(工廠、商業(yè)企業(yè)、公共建筑、街區(qū)、私人住戶)的集成或者單機(jī)的小型發(fā)電裝置。將零排放的燃料電池用于叉車行業(yè)的環(huán)境效益顯著,有相關(guān)報(bào)道表明燃料電池叉車的效率可在內(nèi)燃叉車的基礎(chǔ)上提高30%50%。氫燃料電池,以其具有的能源效率高、環(huán)境友好、占地面積小、質(zhì)量輕、運(yùn)行穩(wěn)定可靠、壽命長等特點(diǎn)開始受到應(yīng)急電源市場(chǎng)越來越多的青睞。氫能源的應(yīng)用分布式發(fā)電氫燃料電池叉車應(yīng)急電源氫能是一種良好的能源載體,通過電解制氫的方式將風(fēng)電、光伏電轉(zhuǎn)化為氫氣可提高風(fēng)能、太陽能的使用量和利用效率,制得的氫氣可直接利用,還可摻入現(xiàn)有天然氣管網(wǎng)實(shí)現(xiàn)大規(guī)模輸運(yùn)和利用。以氫為載體的可再生能源應(yīng)用氫儲(chǔ)能技術(shù)

11、巧妙地結(jié)合了可再生能源和氫能的共同發(fā)展,與當(dāng)前人們追求可再生能源及清潔能源的利用趨勢(shì)一致。制得的氫氣可直接摻入到現(xiàn)有的天然氣管網(wǎng)進(jìn)行輸運(yùn),這很大程度上減少了氫能的輸運(yùn)成本,有助于推動(dòng)氫能的大規(guī)模使用?？稍偕茉聪{將可再生能源制得的氫氣摻入到天然氣,組成摻氫天然氣(HCNG),再通過現(xiàn)有天然氣管網(wǎng)輸送的方式被認(rèn)為是目前大規(guī)模輸氫的最佳選擇。HCNG用途廣泛,可用作交通燃料、清潔燃?xì)夂凸I(yè)爐燃料,其中,交通燃料的使用是當(dāng)前的研究重點(diǎn)可再生能源制得氫氣摻入天然氣的利用氫能源的應(yīng)用氫能源的應(yīng)用氫氣是化石能源清潔利用的重要原料。油品質(zhì)量升級(jí)和煤制清潔能源是化石能源清潔利用的主要途徑,而加氫則是這些過程中的重要環(huán)節(jié)。氫在化石能源清潔利用中的應(yīng)用氫氣是煉油企業(yè)提高輕油收率、改善產(chǎn)品質(zhì)量必不可少的原料。煉油過程中的耗氫主要集中在催化重整和加氫精制工藝?？紤]到化石能源的減少以及可再生能源制氫成本的下降,由可再生能源制得的氫氣有望作為主要的氫氣來源,這不但具有潛在的成本優(yōu)勢(shì),而且環(huán)境效益明顯。油品質(zhì)量升級(jí)煤制天然