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發(fā)布時(shí)間:2019-03-06 18:15:29編輯:來(lái)源:本站
氫能是氫的化學(xué)能,屬于二次能源,其清潔、高效且儲(chǔ)量豐富,氫儲(chǔ)能可看作是一種化學(xué)儲(chǔ)能的延伸,其基本原理就是將水電解得到氫氣和氧氣。目前,氫儲(chǔ)能已被多個(gè)國(guó)家和地區(qū)列為了國(guó)家能源體系的重要組成部分,氫儲(chǔ)能技術(shù)如果細(xì)分的話,可以分為以下兩種:
1.電轉(zhuǎn)電技術(shù)(Power-to-power,PtP):指將電能轉(zhuǎn)化成其他形式的能量?jī)?chǔ)存起來(lái),需要時(shí)再重新轉(zhuǎn)化成電能的過(guò)程。
2.電轉(zhuǎn)氣技術(shù)(Power-to-gas,PtG):指將電能轉(zhuǎn)化成燃?xì)獾倪^(guò)程。一般轉(zhuǎn)化成氫氣,并注入天然氣管道中,或通過(guò)甲烷化轉(zhuǎn)化成甲烷。
那么,上述兩種技術(shù)區(qū)別在哪?
上面提到的兩種技術(shù)的共同點(diǎn)在于,均包含電解,儲(chǔ)存,轉(zhuǎn)化三個(gè)環(huán)節(jié)。兩種技術(shù)都是以電解水反應(yīng)為基礎(chǔ),將電能轉(zhuǎn)化成氫能并進(jìn)行儲(chǔ)存。其區(qū)別在于氫氣的利用設(shè)備和途徑:
在電轉(zhuǎn)電技術(shù)中,氫能通過(guò)燃料電池等設(shè)備轉(zhuǎn)換成電能。
對(duì)于PtP技術(shù)來(lái)說(shuō),氫能系統(tǒng)在跨季節(jié)儲(chǔ)能上有很好的應(yīng)用前景,也是唯一能在價(jià)格上接近普通燃?xì)廨啓C(jī)機(jī)組的選擇。而且,利用燃料電池技術(shù),能夠很好得實(shí)現(xiàn)行業(yè)耦合,將交通行業(yè)、工業(yè)和建筑行業(yè)的供能整合在一起,實(shí)現(xiàn)未來(lái)能源系統(tǒng)的一體化和靈活化。
在電轉(zhuǎn)氣技術(shù)中,可以將電解得到的氫氣混入天然氣管道中,產(chǎn)生富氫天然氣,或讓氫氣與二氧化碳反應(yīng),生成的甲烷可以用于發(fā)電或其他各種用途。
PtG系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)在于,使用燃?xì)廨啓C(jī)將富氫天然氣重新轉(zhuǎn)化為電力的系統(tǒng),能夠很好的利用現(xiàn)有的基礎(chǔ)設(shè)施。同時(shí),將氫氣混入天然氣管網(wǎng)中意味著燃?xì)廨啓C(jī)可以按照以往的方式正常運(yùn)行,從而避免了更換設(shè)備的投資。
然而氫儲(chǔ)能技術(shù)的成本目前依然居高不下,主要原因有兩個(gè):
第一,是電解裝置的價(jià)格較為昂貴。因此,只有在利用率較高的情況下,才能較為經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行。而新能源發(fā)電設(shè)備的年運(yùn)行時(shí)長(zhǎng)相較于傳統(tǒng)能源較短,如果僅僅依賴于新能源產(chǎn)生的過(guò)剩的電力,很難降低發(fā)電成本。
第二,不論哪種技術(shù)都包含多個(gè)能量轉(zhuǎn)化過(guò)程,而每一步轉(zhuǎn)化都會(huì)帶來(lái)?yè)p失。這使得兩種技術(shù)的總效率都不高。因此,氫儲(chǔ)能技術(shù)的發(fā)展關(guān)鍵在于降低成本和提高效率。解決氫能在綜合能源應(yīng)用的問(wèn)題,僅僅專(zhuān)注于解決技術(shù)問(wèn)題是不夠的。還應(yīng)該開(kāi)發(fā)更新、更多的應(yīng)用方法,使得新的商業(yè)模式成為可能。
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