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氫能
氫能的主要利用形式都有哪些你知道嗎_清潔能源_綜合智慧能源_地大熱能
文章來(lái)源:地大熱能 發(fā)布作者:地大熱能 發(fā)表時(shí)間:2021-10-27 11:17:35瀏覽次數:3123
氫能是一種二次能源,它是通過(guò)天然氣重整、電解水、太陽(yáng)能光合作用、生物制氫等其它能源制取的,是一種清潔能源。氫能燃燒生成水,不會(huì )產(chǎn)生任何污染物,被視為21世紀最具發(fā)展潛力的清潔能源。氫能的多功能性及其脫碳潛力可廣泛應用于運輸、建筑和重工業(yè)領(lǐng)域。像天然氣一樣,它可以存儲和運輸,并能很容易地轉換成電能、熱量或其他產(chǎn)品。那么氫能的主要利用形式都有哪些你知道嗎_清潔能源_地大熱能
1、氫動(dòng)力汽車(chē)
氫動(dòng)力汽車(chē)分為兩種,一種是氫內燃汽車(chē),是以?xún)热紮C燃燒氫氣及空氣中的氧產(chǎn)生動(dòng)力推動(dòng)的汽車(chē)。另一種是氫燃料電池汽車(chē),是使氫或含氫物質(zhì)及空氣中的氧通過(guò)燃料電池以產(chǎn)生電力,再以電力推動(dòng)電動(dòng)機,由電動(dòng)機推動(dòng)車(chē)輛。
以氫氣代替汽油作汽車(chē)發(fā)動(dòng)機的燃料,已經(jīng)過(guò)日本、美國、德國等許多汽世公司的試驗,技術(shù)是可行的,主要是廉價(jià)氫的來(lái)源問(wèn)題。氫是一種高效燃料,每公斤氫燃燒所產(chǎn)生的能量為33.6千瓦小時(shí),幾乎等于汽油燃燒的2.8倍。氫氣燃燒不僅熱值高,而且火焰傳播速度快,點(diǎn)火能量低(容易點(diǎn)著(zhù)),所以氫能汽車(chē)比汽油汽車(chē)總的燃料利用效率可高20%。
2、氫能發(fā)電
氫能發(fā)電,指利用氫氣和氧氣燃燒,組成氫氧發(fā)電機組。它不需要復雜的蒸汽鍋爐系統,維修方便,啟動(dòng)迅速,要開(kāi)即開(kāi),欲停即停。當電網(wǎng)處于低負荷的時(shí)候,可以用電來(lái)制氫,以備用電高峰時(shí)使用。另外,氫和氧還可直接改變常規火力發(fā)電機組的運行狀況,提高電站的發(fā)電能力。例如氫氧燃燒組成磁流體發(fā)電,利用液氫冷卻發(fā)電裝置,進(jìn)而提高機組功率等。
3、磷酸鹽型燃料電池
磷酸鹽型燃料電池是最早的一類(lèi)燃料電池,工藝流程基本成熟,這種電池使用液體磷酸為電解質(zhì),通常位于碳化硅基質(zhì)中。這種燃料電池的操作溫度為200℃,最大電流密度可達到150毫安/平方厘米,發(fā)電效率約45%,燃料以氫、甲醇等為宜,氧化劑用空氣,但催化劑為鉑系列,發(fā)電成本尚高,每千瓦小時(shí)約40~50美分。
4、融熔碳酸鹽型燃料
融熔碳酸鹽型燃料電池一般稱(chēng)為第二代燃料電池,其運行溫度650℃左右,發(fā)電效率約55%,日本三菱公司已建成10千瓦級的發(fā)電裝置。
這種燃料電池的電解質(zhì)是液態(tài)的,由于工作溫度高,可以承受一氧化碳的存在,燃料可用氫、一氧化碳、天然氣等均可。氧化劑用空氣。發(fā)電成本每千瓦小時(shí)可低于40美分。
5、固體氧化物電池
固體氧化物型燃料電池被認為是第三代燃料電池,其操作溫度1000℃左右,發(fā)電效率可超過(guò)60%,不少?lài)以谘芯?,它適于建造大型發(fā)電站,美國西屋公司正在進(jìn)行開(kāi)發(fā),可望發(fā)電成本每千瓦小時(shí)低于20美分。
6、家庭用氫
隨著(zhù)制氫技術(shù)的發(fā)展和化石能源的缺少,氫能利用遲早將進(jìn)入家庭,首先是發(fā)達的大城市,它可以像輸送城市煤氣一樣,通過(guò)氫氣管道送往千家萬(wàn)戶(hù)。每個(gè)用戶(hù)則采用金屬氫化物貯罐將氫氣貯存,然后分別接通廚房灶具、浴室、氫氣冰箱、空調機等等,并且在車(chē)庫內與汽車(chē)充氫設備連接。
1、氫動(dòng)力汽車(chē)
氫動(dòng)力汽車(chē)分為兩種,一種是氫內燃汽車(chē),是以?xún)热紮C燃燒氫氣及空氣中的氧產(chǎn)生動(dòng)力推動(dòng)的汽車(chē)。另一種是氫燃料電池汽車(chē),是使氫或含氫物質(zhì)及空氣中的氧通過(guò)燃料電池以產(chǎn)生電力,再以電力推動(dòng)電動(dòng)機,由電動(dòng)機推動(dòng)車(chē)輛。
以氫氣代替汽油作汽車(chē)發(fā)動(dòng)機的燃料,已經(jīng)過(guò)日本、美國、德國等許多汽世公司的試驗,技術(shù)是可行的,主要是廉價(jià)氫的來(lái)源問(wèn)題。氫是一種高效燃料,每公斤氫燃燒所產(chǎn)生的能量為33.6千瓦小時(shí),幾乎等于汽油燃燒的2.8倍。氫氣燃燒不僅熱值高,而且火焰傳播速度快,點(diǎn)火能量低(容易點(diǎn)著(zhù)),所以氫能汽車(chē)比汽油汽車(chē)總的燃料利用效率可高20%。
2、氫能發(fā)電
氫能發(fā)電,指利用氫氣和氧氣燃燒,組成氫氧發(fā)電機組。它不需要復雜的蒸汽鍋爐系統,維修方便,啟動(dòng)迅速,要開(kāi)即開(kāi),欲停即停。當電網(wǎng)處于低負荷的時(shí)候,可以用電來(lái)制氫,以備用電高峰時(shí)使用。另外,氫和氧還可直接改變常規火力發(fā)電機組的運行狀況,提高電站的發(fā)電能力。例如氫氧燃燒組成磁流體發(fā)電,利用液氫冷卻發(fā)電裝置,進(jìn)而提高機組功率等。
3、磷酸鹽型燃料電池
磷酸鹽型燃料電池是最早的一類(lèi)燃料電池,工藝流程基本成熟,這種電池使用液體磷酸為電解質(zhì),通常位于碳化硅基質(zhì)中。這種燃料電池的操作溫度為200℃,最大電流密度可達到150毫安/平方厘米,發(fā)電效率約45%,燃料以氫、甲醇等為宜,氧化劑用空氣,但催化劑為鉑系列,發(fā)電成本尚高,每千瓦小時(shí)約40~50美分。
4、融熔碳酸鹽型燃料
融熔碳酸鹽型燃料電池一般稱(chēng)為第二代燃料電池,其運行溫度650℃左右,發(fā)電效率約55%,日本三菱公司已建成10千瓦級的發(fā)電裝置。
這種燃料電池的電解質(zhì)是液態(tài)的,由于工作溫度高,可以承受一氧化碳的存在,燃料可用氫、一氧化碳、天然氣等均可。氧化劑用空氣。發(fā)電成本每千瓦小時(shí)可低于40美分。
5、固體氧化物電池
固體氧化物型燃料電池被認為是第三代燃料電池,其操作溫度1000℃左右,發(fā)電效率可超過(guò)60%,不少?lài)以谘芯?,它適于建造大型發(fā)電站,美國西屋公司正在進(jìn)行開(kāi)發(fā),可望發(fā)電成本每千瓦小時(shí)低于20美分。
6、家庭用氫
隨著(zhù)制氫技術(shù)的發(fā)展和化石能源的缺少,氫能利用遲早將進(jìn)入家庭,首先是發(fā)達的大城市,它可以像輸送城市煤氣一樣,通過(guò)氫氣管道送往千家萬(wàn)戶(hù)。每個(gè)用戶(hù)則采用金屬氫化物貯罐將氫氣貯存,然后分別接通廚房灶具、浴室、氫氣冰箱、空調機等等,并且在車(chē)庫內與汽車(chē)充氫設備連接。