在目前世界能源转换范式,氢是热门。在当前全球政治和经济的计划,支持碳中和,2030年迅速过渡到清洁能源、氢和广泛的预期上升,如上所述的杂志能量转换和管理。
研究:氢的作用角度在21世纪能源过渡。能量转换和管理。图片来源:音频和werbung / Shutterstock.com
绿色氢有能力带来未来为此电网的一个良性循环,因为它可能为电力系统提供急需的适应性而充当不可调度的可再生输出缓冲区。事实上,过剩的能源来自可再生和传统发电厂可能存储在氢的形式。
氢的吸引力
氢正在经历一个特殊重大转变的未来在全球能源形势显著地位。氢的吸引力源于这一事实是一种无碳燃料。这意味着当氢产生热量,消耗电,或者两者都是,还有没有二氧化碳的排放。研究人员和专业人士越来越感兴趣氢作为一种加速脱碳。
氢可以用来取代传统的化石燃料和减少碳排放,特别是在努力减少行业(如水泥农场,铁,钢产量)。此外,氢时间的存储问题提供一个解决方案与可再生能源相关的供应,这山峰在夏季消费高峰在冬季。
尽管其技术潜力,氢是目前非常昂贵。电力来自可再生能源的迅速降低成本,以及重大支出的国家,引发了兴趣寻找新的方法来生产低成本、低碳的氢。
氢代
因为现在96%的氢生成从化石能源(布朗氢煤燃烧以及灰色从沼气),其余从电解氢低碳制造业,特别是绿色氢生成来自可再生能源,是满足这些目标的关键。事实上,鼻中隔黏膜下切除术后蒸汽甲烷重整或目前负责制氢的主要部分。
尽管这项技术被广泛应用,新的研究发现新奇事物,旨在提高效率的过程。绿色氢代有潜力为为此电网产生一个良性循环,因为氢可能给为此电网急需的灵活性。
能力创建大量的清洁的氢,常常被称为绿色氢,是第一步,也是最重要的一步,为实现上述目标而努力。尽管氢不是一个主要的能源来源,它可能是由各种各样的方法,每一个都是区分不同的颜色。
绿色通过电解氢是来自可再生能源;布朗氢是煤炭燃烧产生蒸汽;格雷氢可以生产的标准化石燃料如天然气、甲烷和氢气和甲烷的碳捕捉和封存的方法被认为是甲烷氢(CCS -碳捕获和储存)称为蓝色氢。
碱性电解和生物质能
虽然碱性电解是迄今为止最发达和频繁营销方法,它有很多缺点在其他技术,包括较低的气体纯度,降低工作压力,和更高的能源使用。
考虑潜在的氢动力列车
额外的氢压缩是必要的对于下游应用程序由于低操作压力。研究人员和科学家们正在研究许多元素的性能提高。碱性程序相比,聚合物交换膜(PEM)系统允许更大的经营压力。
此外,他们的关键特性是它的适应性广泛的工作环境。这使得它更容易将这些系统连接到可再生能源。
Prenzlau设施(德国),成立于2011年,是一个应用程序的电解技术配合风力能源生产工厂。三个风力涡轮机(每个2.3 MW)立即与600千瓦多吃碱性食物,例如电解槽能够产生120海里3/ h的氢。
林茨电解厂是另一种情况下的先进制造电解设备(奥地利)。的设施,由欧盟资助下H2Future项目,建立了电解槽的研究网络平衡能力和力量完全可再生能源。
此外,这个设施开发附近的钢铁行业,目的是降低钢铁生产的化石燃料的依赖。6兆瓦的植物有能力并生成1200海里3/ h的氢
气化的方法也可以用来创建氢从生物质资源。的确,生物质气化是一个过程,使用氧气和/或蒸汽生物质高效转化合成气在温度超过700摄氏度。
根据生物质气化生成氢可能是碳-如果配碳捕获和储存技术。到2050年,据估计,这项技术的应用可能导致减少大约4500万吨的二氧化碳2。
参考
Capurrso, T。,et al。(2021)。氢的作用角度在21世纪能源过渡。能量转换和管理。https://www.亚博老虎机网登录sciencedirect.com/science/article/pii/S0196890421010748?via%3Dihub
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