7月23日,東京奧運會開幕式在東京新國立競技場舉行,奧運圣火熊熊燃起。日本采用氫能點燃本屆奧運圣火。在奧運歷史上,奧運圣火的燃料經(jīng)歷了多次變革,開始是金屬鎂,后來使用過天然樹脂、橄欖油等,近幾屆奧運會使用丙烷作為燃料。在本屆奧運會上,日本將氫能作為奧運圣火的燃料。同時,奧運村使用氫能作為能源,為奧運村供電。氫氣來源于6.8
7月23日,東京奧運會開幕式在東京新國立競技場舉行,奧運圣火熊熊燃起。
日本采用氫能點燃本屆奧運圣火。在奧運歷史上,奧運圣火的燃料經(jīng)歷了多次變革,開始是金屬鎂,后來使用過天然樹脂、橄欖油等,近幾屆奧運會使用丙烷作為燃料。在本屆奧運會上,日本將氫能作為奧運圣火的燃料。同時,奧運村使用氫能作為能源,為奧運村供電。氫氣來源于6.8萬塊太陽能電池板,利用光伏發(fā)電制氫,擺脫對化石燃料的依賴。
與煤炭、石油和天然氣相比,氫能在自然界不是天然存在,需要通過一次能源化學(xué)加工或轉(zhuǎn)化產(chǎn)生,此外,氫燃燒時只產(chǎn)生水,不產(chǎn)生二氧化碳,因此,氫能是清潔的二次能源。氫能在能源、交通、工業(yè)、建筑等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景,可以作為能源互聯(lián)轉(zhuǎn)化的重要媒介,推動能源清潔高效利用,實現(xiàn)大規(guī)模深度脫碳。
氫能被廣泛認(rèn)為是未來最有發(fā)展?jié)摿Φ亩文茉,它具有儲量豐富、能量密度高、可存儲等多種優(yōu)點。氫既可由可再生能源,如水能、風(fēng)能、太陽能、生物質(zhì)和地?zé)崮苤迫,也可由不可再生能源,如煤、天然氣和核能制取,所以,氫的生產(chǎn)途徑廣泛,具備可再生、可持續(xù)性。另外,氫在使用后的排放物是水,可以達(dá)到“零”碳排放和“零”污染。世界各國普遍認(rèn)為,氫能是最適合人類社會未來應(yīng)用的新型清潔能源之一,對解決當(dāng)前全球能源危機、環(huán)境惡化和溫室效應(yīng)問題具有重要作用。
氫氣來源包括:煤、天然氣等化石能源制氫,工業(yè)副產(chǎn)品制氫,電解水制氫,以及甲醇等其他方式制氫,F(xiàn)階段氫氣來源仍以化石能源制氫為主,在碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)驅(qū)動下,零碳制氫將是未來發(fā)展的主要趨勢,灰氫→藍(lán)氫→綠氫將成為未來發(fā)展的主要路徑。
氫儲能及應(yīng)用
氫能對構(gòu)建低碳高效現(xiàn)代能源體系具有重要作用。目前,我國氫用量2300萬噸,約占全球用量的1/3,應(yīng)用市場廣闊;2030年綠氫占比預(yù)計達(dá)1.5%~2%,未來,氫能供應(yīng)將成為能源行業(yè)競爭的新熱點。
中國氫能聯(lián)盟發(fā)布的《中國氫能源及燃料電池產(chǎn)業(yè)白皮書2019》預(yù)測,到2050年氫能在中國能源體系中的占比約為10%,氫氣需求量接近6000萬噸,年經(jīng)濟產(chǎn)值超過10萬億元。
氫能能量密度高,運行維護成本低,可長時間存儲且可實現(xiàn)過程無污染,是少有的能夠儲存上百吉瓦時以上,且可同時適用于極短或極長時間供電的能量儲備。對可再生和可持續(xù)能源系統(tǒng)而言,氫氣是一種極好的能量存儲介質(zhì)。氫儲能被認(rèn)為是極具潛力的新型大規(guī)模儲能技術(shù)。
氫儲能技術(shù)即通過電解水制取氫氣,將氫氣存儲或通過管道運輸,制取的氫氣可用于交通、鋼鐵、合成氨等領(lǐng)域,也可在有用能需求時通過燃料電池進行熱電聯(lián)供。氫儲能技術(shù)適用于大規(guī)模儲能和長周期能量調(diào)節(jié),是實現(xiàn)電、氣等多類型能源互聯(lián)的關(guān)鍵。氫儲能技術(shù)主要包含電解制氫、儲氫及燃料電池發(fā)電技術(shù),可用于可再生能源消納、調(diào)峰調(diào)頻輔助服務(wù)、削峰填谷、需求側(cè)響應(yīng)、微電網(wǎng)等場景。
可再生能源消納。將電解制氫技術(shù)用于可再生能源發(fā)電場景,在提升可再生能源發(fā)電規(guī);{的同時,還能夠優(yōu)化風(fēng)電/光伏場群的出線容量,從而降低電網(wǎng)外送輸電容量的投資,提高輸電線路的利用率。
調(diào)峰調(diào)頻輔助服務(wù)。具備快速響應(yīng)及啟停能力的電解制氫系統(tǒng),在用電高峰時可用于調(diào)峰調(diào)頻輔助服務(wù)。大容量燃料電池發(fā)電系統(tǒng)可在電網(wǎng)超負(fù)荷運行時用作調(diào)峰機組,以滿足發(fā)電需求。
削峰填谷、需求側(cè)響應(yīng)。電解制氫系統(tǒng)可在用戶側(cè)利用谷電制氫實現(xiàn)調(diào)峰,也可通過電力需求側(cè)實時管理系統(tǒng),作為靈活負(fù)荷參與需求側(cè)響應(yīng)。制取的氫氣儲存起來,還可用于加氫站加氫服務(wù)。
微電網(wǎng)。電解制氫+儲氫+氫燃料電池發(fā)電用于構(gòu)建微電網(wǎng)系統(tǒng),分布式可再生能源消納,進行氫、熱、電聯(lián)供,實現(xiàn)偏遠(yuǎn)地區(qū)可靠供能。
氫利用示范工程
由全球能源互聯(lián)網(wǎng)研究院和國網(wǎng)浙江省電力有限公司共同研發(fā)的百千瓦級氫利用系統(tǒng)裝備及管控技術(shù)成果,將在浙江臺州大陳島氫利用工程進行示范應(yīng)用。示范工程制氫與發(fā)電功率100千瓦,儲氫容量200立方米(標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)),供電時長逾2小時,“制氫—燃料電池?zé)犭姎饴?lián)供”全系統(tǒng)綜合能效超過72%,整體技術(shù)國際領(lǐng)先。
該工程是氫能在偏遠(yuǎn)地區(qū)供能的首次示范,也是國內(nèi)首個針對海島的氫能綜合利用工程。工程采用先進質(zhì)子交換膜電解制氫技術(shù),具有動態(tài)調(diào)節(jié)響應(yīng)快、啟停時間短、功率可控范圍寬等突出的先進性。工程不僅可實現(xiàn)新能源就地消納、長時備電等應(yīng)用,還可實現(xiàn)電、熱、氫、氧的清潔供應(yīng),滿足島內(nèi)用戶多種用能需求。該工程以“綠氫”打造“全綠海島”,降低海島碳排放,將為可再生能源制氫、含氫能源網(wǎng)絡(luò)化與規(guī);瘧(yīng)用提供示范樣板。
作者: 來源:亮報
責(zé)任編輯:jianping