Новая энергетическая технология производства водорода и технология водородных топливных элементов стали горячими точками

Сеть хранения энергии Polaris: водородная энергия - это экологически чистый и эффективный вторичный источник энергии. Он обладает такими преимуществами, как широкий источник, высокая теплотворная способность, чистота и отсутствие загрязнений, возможность хранения и простота преобразования с использованием различных источников энергии. Это важный компонент экологически чистой энергии в будущем разделе. С глобальной точки зрения, автомобили на водородных топливных элементах, представляющие собой важные технологические инновации, постепенно становятся важной областью для крупномасштабного коммерческого применения водородной энергии. Развитие водородной энергетики в Китае находится на ранней стадии демонстрации и применения и будет играть важную роль в будущем потреблении новой энергии и сокращении выбросов углерода на транспорте.

Новая энергетическая технология производства водорода и технология водородных топливных элементов стали горячими точками

Водородная энергия - это экологически чистый и эффективный вторичный источник энергии с высокой теплотворной способностью, богатыми запасами, разнообразными источниками, широким применением и многими формами использования. Цепочка водородной энергетики включает производство водорода, хранение и транспортировку водорода и водорода. Что касается производства водорода, то мировое производство водорода в 2017 году превысило 60 миллионов тонн, 96% из которых приходилось на ископаемое топливо, в большинстве из которых для производства водорода используется природный газ и керосин; Электролизованная вода дает только 4% водорода, а затраты на производство водорода высоки. Ископаемое топливо производит более чем в два раза больше водорода. В настоящее время использование возобновляемых источников энергии для производства водорода из воды стало новой горячей точкой. Что касается хранения и хранения водорода, обычно используются резервуары для хранения водорода от 25 до 35 МПа с высоким водородом и устойчивостью к давлению, а 70 МПа находится в стадии демонстрации. Трубопроводный транспорт - основной способ транспортировки водорода. По данным McKinsey, по состоянию на конец 2017 года в мире было проложено 4284 километра водородных трубопроводов, в том числе 2400 километров в США и 1500 километров в Европе. Что касается водорода, большая его часть ограничивается промышленным сектором. Его основное применение - это сырье для химической промышленности, 60% которой используется для синтеза аммиака, а 38% - для очистки и глубокой переработки угля. Применение транспортных средств на водородных топливных элементах невелико, но быстро развивается. К концу 2017 года в эксплуатации находилось более 6000 автомобилей на водородных топливных элементах и 286 водородных заправочных станций, в основном в США, Японии и Германии.

Водород стал важной частью энергосистем многих стран.

Водородная энергия - это низкоуглеродистая и эффективная чистая энергия. С ускорением контроля над глобальным потеплением возникает острая необходимость в развитии водородной энергетики, и рыночное пространство также очень велико. В настоящее время развитые страны ввели жесткую политику поддержки водородных и топливных элементов. Наиболее активными и отзывчивыми являются Япония, Европейский Союз и США. Также развернуты Китай, Южная Корея, Бразилия, Канада и другие страны.

Соединенные Штаты являются пионером в развитии водородной энергетики. В 1970 году началось развитие технологий водородной энергетики. В 2002 году администрация Буша сформулировала «дорожную карту» по развитию водородной энергетики в Соединенных Штатах и издала ряд законов и постановлений для ускорения развития водородной энергетики. После финансового кризиса 2008 года администрация Обамы сократила свою финансовую поддержку водородной энергетики и обратилась к отраслям, которые поддерживают относительно чистые технологии, такие как чистая энергия и электромобили, и которые способствуют восстановлению экономики в краткосрочной перспективе, что окажет определенное влияние на развитие водородной энергетики. В 2014 году Соединенные Штаты обнародовали «Комплексную энергетическую стратегию», чтобы пересмотреть ведущую роль водородной энергетики в трансформации транспорта. В 2017 году он объявил, что продолжит поддержку строительства 30 водородных энергетических проектов и будет способствовать значительному прогрессу в водородной энергетической отрасли. Согласно статистике Министерства энергетики США, в 2016 году в водородной энергетической отрасли США было создано около 16 000 рабочих мест, более 3500 автомобилей на водородных топливных элементах и 60 водородных заправочных станций.

Япония стремится построить водородное энергетическое общество, формулируя национальную базовую стратегию водородной энергетики, определяя цель построения водородного энергетического общества и конкретные планы действий к 2050 году, а также планируя полностью внедрить водородные автобусы на Олимпийских играх в Токио. Правительство Японии сотрудничало с производителями автомобильной промышленности в разработке автомобилей на водородных топливных элементах. К концу 2017 года количество автомобилей на водородных топливных элементах в Японии превысило 2000, что сделало Японию крупнейшим в мире рынком транспортных средств на водородных топливных элементах. Планируется, что к 2020 году количество транспортных средств на водородных топливных элементах, которые могут использоваться в Японии, достигнет 40 000, достигнув 200 000 к 2025 году и 800 000 к 2030 году. 900 широко используемых водородных заправочных станций будут предоставлять услуги по гидрогенизации этих транспортных средств.

В городе Гамбург, Германия, был запущен грандиозный проект демонстрационного применения водородной энергии «HyCity», который называют «окном в энергетический мир завтрашнего дня». Программа охватывает всю цепочку водородной энергетики для производства, транспортировки, хранения водорода и топливных элементов. Германия привержена развитию технологии применения водородной энергии, объединяющей выработку энергии ветра, производство водорода электролизной водой, хранение водорода под высоким давлением и технологию производства энергии на топливных элементах, и создала ряд демонстрационных центров применения водородной энергии. Например, демонстрационный проект водородной энергетики, созданный ENERTRAG Energy, представляет собой электростанцию на топливных элементах с общей номинальной мощностью 700 кВт, которая может вырабатывать 16 ГВт-ч электроэнергии в год, что может удовлетворить потребность в электроэнергии 4000 домохозяйств.

Роль водородной энергетики и факторы, ограничивающие развитие автомобилей на водородных топливных элементах

В будущем водородная энергия будет играть важную роль в совместном продвижении новых технологий, таких как энергия ветра и солнечная энергия, для сокращения выбросов углерода и преобразования энергии, и станет важной частью энергетической системы. Международный совет по водородной энергии прогнозирует, что спрос на водородную энергию будет в 10 раз больше, чем в 2050 году, что составит более 15% конечного потребления энергии и внесет 20% в глобальное сокращение выбросов диоксида углерода.

Безопасность и высокая стоимость являются основными факторами, ограничивающими разработку автомобилей на водородных топливных элементах. С точки зрения безопасности, безопасность транспортных средств на водородных топливных элементах продолжает расти. Toyota Motor Corporation снижает риск дефлаграции, вызванной утечкой водородного топлива, благодаря оснащению бортовыми резервуарами для хранения водорода на основе высокопрочного углеродного волокна и высокопроизводительными датчиками. С точки зрения стоимости, автомобили на водородных топливных элементах имеют большое пространство для снижения затрат в будущем. В конце 2016 года общая стоимость автомобилей на водородных топливных элементах была примерно в 2,1 раза выше, чем у автомобилей, работающих на топливных элементах, в 1,6 раза выше, чем у чистых электромобилей, и половины систем на топливных элементах. В последние годы Toyota Motor Corporation постоянно сокращала количество металлической платины, используемой в системах топливных элементов (что составляет около половины всего автомобиля), за счет технологических инноваций, которые в прошлом снизили стоимость автомобилей на водородных топливных элементах почти на 80%. 10 лет. МЭА (Международное энергетическое агентство) прогнозирует, что к 2030 и 2050 годам стоимость автомобилей на водородных топливных элементах будет на 44% и 55% ниже, чем нынешняя, соответственно, близкая к стоимости транспортных средств на топливе. В 2030 году мировые автомобили на водородных топливных элементах будут составлять 3% от общего объема производства транспортных средств, а в 2050 году они увеличатся примерно до 15%, и более 300 миллионов автомобилей на водородном топливе будут введены в эксплуатацию. Учитывая стадию разработки, зрелость технологий, тенденцию затрат и другие факторы, электромобили останутся ведущей технологией для транспортных средств на новой энергии в будущем. Транспортные средства на водородных топливных элементах будут активно использоваться в общественном транспорте, автобусах и т. Д., Поскольку они обладают такими технологическими преимуществами, как короткое время гидрогенизации и большой запас хода. Транспортное поле широко используется.

Состояние развития водородной энергетики Китая и будущее применение водородной энергии в Китае

Промышленность водородной энергетики Китая все еще находится на начальной стадии демонстрации и применения, и существует большой разрыв с развитыми странами. С 2011 года Китай последовательно принимал ряд политических мер, направленных на руководство и поощрение развития водородной энергетики и промышленности топливных элементов. С 2017 года в различных регионах Китая также начали внедрять политику поддержки водородной энергетики, подходящую для их собственного развития. Шанхай стал лидером в разработке автомобилей на топливных элементах в 2017 году. С тех пор Ухань и Сучжоу последовательно опубликовали планы развития водородной энергетики. В настоящее время химическое производство водорода в Китае является первым в мире, но в области исследований и разработок технологий топливных элементов, производства ключевых материалов и оборудования для водородной энергетики и т. Д. Базовые исследования и разработки и инвестиции в основные технологии недостаточны, водородная энергия развитие отрасли в целом отстает от развитых стран. По состоянию на конец 2017 года в Китае эксплуатировалось менее 300 автомобилей на водородных топливных элементах и всего семь заправок водородом. Проект по производству нового энергетического водорода продвигается медленно. Недавно Национальная энергетическая инвестиционная корпорация возглавила создание китайского стратегического союза инноваций в области водородной энергетики и топливных элементов, в который входят более 10 государственных предприятий, таких как State Grid, China CRRC, Baowu Iron and Steel, China FAW и более 50 подразделения альянса, стремящиеся ускорить создание структуры водородной промышленности Китая.

Являясь важной частью развивающейся стратегической энергетики страны, Китай ускоряет развитие водородной энергетики и промышленных применений. В будущем водородная энергетика Китая будет играть важную роль в сокращении перевозок и замене электроэнергии. Во-первых, он дополняет электромобили и совместно способствует сокращению выбросов углерода в транспортном секторе. В национальном плане уточняется, что к 2020 году будет реализовано демонстрационное применение 5000 автомобилей на водородных топливных элементах в автомобилях общего пользования в определенных регионах и построено 100 водородных заправочных станций; реализовать коммерческое применение одного миллиона автомобилей на водородных топливных элементах в 2030 году и построить 1000 комплектов автомобилей Водородная станция. Второй - создание системы производства водородной энергии. Согласно статистике Lazard Consulting, стоимость системы выработки электроэнергии на водородных топливных элементах в 2016 году составляет 0,74–1,16 юаня за кВтч, что уже имеет определенную рыночную конкурентоспособность. В будущем мы будем продвигать применение маломасштабной системы распределенной генерации на водородных топливных элементах на стороне пользователя, чтобы удовлетворить потребности бытовой когенерации, продвигать процесс электрификации дома и способствовать замене электроэнергии.

Страница содержит содержимое машинного перевода.