氢能源开发与利用发展现状探索

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 氢能源开发与利用发展现状探索 【摘 要】随着环境污染的不断 加重，不可再生能源也面临枯竭，开发 新能源就成为世界各国发展所面临的首 要问题。氢能源作为一种可再生的环保 型能源，得到了世界范围内各个能源开 发部门的重视，并展开了各种各样的研 究，致力于将氢能源逐渐代替石油等不 可再生能源在社会发展中的地位。基于 此，本文探讨了氢能源开发和利用现状， 并简要介绍了氢能源的优点及储存于运 输。 中国论文网 /1/view-13039445.htm 【关键词】氢能源；发展；利用 氢能源在应用之初主要是应用在 氢氧燃料电池中，我们现在要做的是要 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 将氢能源广发的应用到人们的日常生活 中去，不断增加氢能源的产量，到最后 甚至于完全的代替不可再生能源在人们 生活中的地位。氢能源相对石油等能源 来讲，获取方法更多，而且在燃烧后产 物主要是水，是目前最纯净的燃料，因 此在未来氢能源必将成为最主要的能源 之一。 一、氢能源的应用领域 （一）传统石油化工的原材料 就目前数据来看，我国的氢气产 量约在 2000 万吨左右，在生产的这些 氢气中，大约会有 50%用于石油和煤化 工领域的生产，45%用于氨的合成，在 这些生产过程氢气都作为原材料直接参 与反应。 （二）氢能源可实现再生能源补 充发电 近年来，我国的氢能源开发已经 有了较好的发展，已经开始发展利用风 能发电、太阳能发电等可再生能源来进 行点解制氢，搭建天然气输送管道，用 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 于输送生产的氢气或者氢气制甲烷，这 种模式我们叫做电转气模式。在我国的 个别主要大型城市中，已经具备了发展 电转气的最基础设施，期待电转气模式 可以在未来得到好的发展。 （三）以氢氧电池为核心建立分 布式能源网络 据有关数据显示，氢燃料电池具 有很高的能源转化率，建立以氢燃料电 池为核心的分布式能源网络可以很高的 提高资源利用率，在这点上是远远超过 了传统的能源网络。以氢燃料电视为核 心建立能源网络，能够更好的做到区域 或城市电力、热能、冷能等的联合供应。 （四）氢燃料电池汽车 近年来，我国的氢燃料电池的研 究已经取得了初步效果，再加上氢本身 存在的各种优势，很有可能在未来代替 燃油汽车在市场中的地位。我国的各个 大型汽车厂商不在不断加快氢燃料汽车 的研究，为未来氢燃料汽车的推广打下 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 坚实基础。 二、氢能源的优点 （一）氢的广泛性 众所周知，地球有 70%以上的陆 地都被水所覆盖，可见地球水储量之大， 而另外不到 30%的 地也不完全是陆地。 如果水中氢气的提取技术能过得到好的 发展，氢大的价值会远远超过化石燃料。 据有关数据表明，宇宙中物质的 75%都 是由氢元素组成。 （二）热值高 氢燃料是已知燃料中热值仅仅低 于核燃料的的燃料。一般情况下是，相 对于传统的化学染料、乙醇燃料、煤炭 等，其热值要高出 3-4.5 倍。 （三）储存方便 在特定的气压条件下，氢气可以 以气态或者液态的形式存在，甚至可以 是固态的金属氢化物，这使得氢可以根 据我们的实际需要随意改变氢的储存形 态，便于储存和运输。 （四）氢气无毒 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 氢气燃烧后的产物主要是水，以 及少量的一氧化碳、二氧化碳及极少的 粉尘颗粒只需要及经过简单处理就不会 对环境产生污染，是公认的最清洁能源， 所以氢气也是没有毒性。氢气燃烧后产 生的水依旧可以作为生产氢气的原料， 因此氢气还是一种可循环利用的能源。 三、氢能源的储存与输送 （一）高压气态储存 目前，高压气态储存法主要是讲 纯净的氢气压缩进 15MPa 的高压钢瓶 中，但是储氢重量只有 1.2%，这就在 一定程度上限制了高压储气罐在现实中 的应用，尤其是在大型的交通工具上。 随后，浙江大学对于高压气态储存有了 进一步的研究，以轻质铝为材料，建立 了纤维全缠绕高压储气瓶结构，使得氢 密度质量分数达到 5.78%。 （二）低温液态储存 氢的物理性质，在气温达到-253 度及以下时，氢气就会以液态的形式存 在，这样就可以将液态氢储存在绝热容 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 器中存放或者运输，但是相对而言，这 种储存方法虽然更加安全、方便，但是 储存成本却大大增加了。因此，我国正 在努力研发在常温常压条件下的储存技 术，比如，中国地质大学研究出的不饱 和方向化合物催化加氢的方法，初步实 现了常温常压条件下的液态运输。 （三）金属氢化物存储 金属氢化物是一种由多种元素组 成的合金，当外界有热量时，金属氢化 物就会释放氢气，但是这种方式存在较 多缺点，比如无法大量储存氢气、成本 高、释放氢气的温度要求较高等。目前 已知的储氢合金有稀土镧镍系、铁钛系、 镁系、钒、铌、锆等。其中铁钛系应用 最为广泛，其成本低，储量相对较大， 而其他合金都有较为苛刻的条件，比如 镁系虽然储量最大，但是其释放氢气的 温度要达到 287 度，这就无形中增加了 存储成本，无法使其得到广发使用。 四、氢能源的发展现状 无论是国内还是国外，无论是环 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 境污染，还是不可再生资源逐渐枯竭， 都要求我们去开发一种储存量大，污染 还少的资源，去代替不可再生资源，因 此对于清洁能源和可再生能源的开发已 经成为世界各国发展的共同问题。而氢 能源作为一种可再生的清洁能源，很快 便得到了各国能源开发部门的重视，不 断进行氢能源的生产、储存、运输等方 面的研究。在未来，氢能源必将给国际 能源框架带来巨大的改变。 为了降低城市污染，不断加快氢 燃料汽车的研究使其在将来成为城市主 要的交通工具之一，是降低城市污染的 重要手段之一，因此，无论是我国还是 世界各国，都在不断加大氢能源研究的 资金投入，但是与发达国家相比我国的 氢能源研究资金依旧不足。在本世纪初 期，美国以 17 亿美金的投入，建立了 美国第一座氢气站。对于我国国情，人 多地广，资源短缺，因此更加应该加快 氢能源的研究速度，不仅可以缓解资源 紧张，还能降低我国运输业产生的重大 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 污染，对我国可持续发展战略具有现实 意义。 五、总结 综上所述，氢能源是一种清洁型 可再生能源，其燃烧后的产物主要是水， 还有少量的 CO、CO2、氮气化