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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
文章來源:地大熱能 發布作者:地大熱能 發表時間:2021-10-27 11:17:35瀏覽次數:3676
氫能是一種二次能源,它是通過天然氣重整、電解水、太陽能光合作用、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,不會產生任何污染物,被視為21世紀最具發展潛力的清潔能源。氫能的多功能性及其脫碳潛力可廣泛應用于運輸、建筑和重工業領域。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、氫動力汽車
氫動力汽車分為兩種,一種是氫內燃汽車,是以內燃機燃燒氫氣及空氣中的氧產生動力推動的汽車。另一種是氫燃料電池汽車,是使氫或含氫物質及空氣中的氧通過燃料電池以產生電力,再以電力推動電動機,由電動機推動車輛。
以氫氣代替汽油作汽車發動機的燃料,已經過日本、美國、德國等許多汽世公司的試驗,技術是可行的,主要是廉價氫的來源問題。氫是一種高效燃料,每公斤氫燃燒所產生的能量為33.6千瓦小時,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,點火能量低(容易點著),所以氫能汽車比汽油汽車總的燃料利用效率可高20%。
2、氫能發電
氫能發電,指利用氫氣和氧氣燃燒,組成氫氧發電機組。它不需要復雜的蒸汽鍋爐系統,維修方便,啟動迅速,要開即開,欲停即停。當電網處于低負荷的時候,可以用電來制氫,以備用電高峰時使用。另外,氫和氧還可直接改變常規火力發電機組的運行狀況,提高電站的發電能力。例如氫氧燃燒組成磁流體發電,利用液氫冷卻發電裝置,進而提高機組功率等。
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,通常位于碳化硅基質中。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,發電成本尚高,每千瓦小時約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為第二代燃料電池,其運行溫度650℃左右,發電效率約55%,日本三菱公司已建成10千瓦級的發電裝置。
這種燃料電池的電解質是液態的,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。發電成本每千瓦小時可低于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,發電效率可超過60%,不少國家在研究,它適于建造大型發電站,美國西屋公司正在進行開發,可望發電成本每千瓦小時低于20美分。
6、家庭用氫
隨著制氫技術的發展和化石能源的缺少,氫能利用遲早將進入家庭,首先是發達的大城市,它可以像輸送城市煤氣一樣,通過氫氣管道送往千家萬戶。每個用戶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,并且在車庫內與汽車充氫設備連接。
1、氫動力汽車
氫動力汽車分為兩種,一種是氫內燃汽車,是以內燃機燃燒氫氣及空氣中的氧產生動力推動的汽車。另一種是氫燃料電池汽車,是使氫或含氫物質及空氣中的氧通過燃料電池以產生電力,再以電力推動電動機,由電動機推動車輛。
以氫氣代替汽油作汽車發動機的燃料,已經過日本、美國、德國等許多汽世公司的試驗,技術是可行的,主要是廉價氫的來源問題。氫是一種高效燃料,每公斤氫燃燒所產生的能量為33.6千瓦小時,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,點火能量低(容易點著),所以氫能汽車比汽油汽車總的燃料利用效率可高20%。
2、氫能發電
氫能發電,指利用氫氣和氧氣燃燒,組成氫氧發電機組。它不需要復雜的蒸汽鍋爐系統,維修方便,啟動迅速,要開即開,欲停即停。當電網處于低負荷的時候,可以用電來制氫,以備用電高峰時使用。另外,氫和氧還可直接改變常規火力發電機組的運行狀況,提高電站的發電能力。例如氫氧燃燒組成磁流體發電,利用液氫冷卻發電裝置,進而提高機組功率等。
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,通常位于碳化硅基質中。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,發電成本尚高,每千瓦小時約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為第二代燃料電池,其運行溫度650℃左右,發電效率約55%,日本三菱公司已建成10千瓦級的發電裝置。
這種燃料電池的電解質是液態的,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。發電成本每千瓦小時可低于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,發電效率可超過60%,不少國家在研究,它適于建造大型發電站,美國西屋公司正在進行開發,可望發電成本每千瓦小時低于20美分。
6、家庭用氫
隨著制氫技術的發展和化石能源的缺少,氫能利用遲早將進入家庭,首先是發達的大城市,它可以像輸送城市煤氣一樣,通過氫氣管道送往千家萬戶。每個用戶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,并且在車庫內與汽車充氫設備連接。