光伏、風(fēng)電等綠色能源轉(zhuǎn)化成氫氣過程,能源損失多少
- 教育綜合
- 2024-01-31 17:44:51
綠氫能源是一種怎樣的能源?對環(huán)境有何影響?
現(xiàn)在有各種不同種類的氫能源,主要是以天然氣制造氫的基準(zhǔn)去歸類的。通常情況下,我們所說的不同氫能源有以下分類。
1.“藍(lán)色氫氣”通常是工業(yè)副產(chǎn)氫,是天然氣制造氫。
2.“灰色氫氣”一般是煤制造氫,是指比天然氣制造氫的碳排放量更高的產(chǎn)物。
3.“綠色氫氣”是我們所說的利用風(fēng)能,太陽能這類可再生能源制造的氫,這類產(chǎn)物一般碳的排放量是很少的,也更加綠色環(huán)保。
現(xiàn)在生態(tài)下,“藍(lán)色氫氣”跟“綠色氫氣”都是我們未來發(fā)展的著重方向。綠色氫氣對環(huán)境保護(hù)的作用可以從他的原料開始分析。
一、跟傳統(tǒng)的制氫方式相比較,綠色氫氣的原材料是綠色的,無論是用水,風(fēng)能,太陽能這類可再生能源,都是對環(huán)境十分友好的。在制造過程中,電解水制氫只會產(chǎn)生氫氣和氧氣,也不會產(chǎn)生碳?xì)浠衔?,基本上不會對環(huán)境造成污染。水這種原料,對比其他原料是“無窮無盡”的,而風(fēng)能,太陽能也是比較環(huán)保清潔的。
二、從碳排放量來說,之前的灰色氫氣,藍(lán)色氫氣或多或少都會制造碳,影響環(huán)境,所以大范圍的使用綠色氫氣,能夠減少環(huán)境污染。
所以開展綠色氫氣的的探索,既是從生產(chǎn)源頭方面開始環(huán)保節(jié)能,也是從生產(chǎn)后的處理也覆蓋了環(huán)保節(jié)能。但是目前綠色氫氣也是面臨巨大挑戰(zhàn)的,他的供應(yīng)鏈還不是特別完善,可以提供電解槽膜這類相關(guān)工具企業(yè)實(shí)在太少了,因此我們要建立大規(guī)模的電解系統(tǒng)和完善的供應(yīng)鏈條,對于氫氣的運(yùn)輸,制造綠色氫氣各方面,我們?nèi)匀恍枰罅康尿?yàn)證。這樣才能大范圍的投入生產(chǎn),讓綠色氫氣真正普及。
固態(tài)氫發(fā)電效率是多少
固態(tài)氫燃料電池的發(fā)電效率一般在40-60%之間,相比其他可再生能源來說屬中等水平。具體如下: 1. 理論效率:固態(tài)氫燃料電池的理論發(fā)電效率可以達(dá)到83%,這是所有燃料電池中最高的。這是因?yàn)闅錃庾鳛槿剂?在電化學(xué)反應(yīng)中釋放出的能量最高。 2. 實(shí)際效率:由于系統(tǒng)的內(nèi)阻損失、輔助設(shè)備功耗等因素的影響,實(shí)際工作效率難以達(dá)到理論極限。目前商用的固態(tài)氫燃料電池系統(tǒng)的最大發(fā)電效率在55-60%之間。 3. 影響因素:固態(tài)氫燃料電池的實(shí)際效率主要受溫度、系統(tǒng)設(shè)計、氫燃料純度、負(fù)載變化等因素的影響。高溫和純凈的氫燃料、良好的熱管理系統(tǒng)以及匹配的負(fù)載可以提高其效率。 4. 與其他發(fā)電技術(shù)的比較: ? 發(fā)電效率最通過光伏發(fā)電風(fēng)電等電解質(zhì)清零碳排放這種氫氣叫
綠色氫氣 綠色氫氣:綠氫是通過光伏發(fā)電、風(fēng)電以及太陽能等可再生能源電解水制氫,在制氫過程中將基本上不會產(chǎn)生溫室氣體,因此被稱為“零碳?xì)錃狻薄?h3>光伏和風(fēng)電哪個對環(huán)境危害更小?光伏和風(fēng)電都是目前公認(rèn)的對環(huán)境影響很小的新型清潔能源。
但是,雖然號稱是清潔能源,但是嚴(yán)格來講,無論是光伏還是風(fēng)電,都會對環(huán)境造成一定影響。
比如光伏,就會對環(huán)境造成如下幾方面影響:
1,光伏電池板布設(shè)會占用大量空間。
2,光伏電池板在生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生三氯氫硅和四氯化硅,這都是對環(huán)境、對人體健康有影響的物質(zhì)。
比如風(fēng)電,在布設(shè)過程中也會對環(huán)境造成影響。
據(jù)說,大規(guī)模布設(shè)風(fēng)電會影響大氣環(huán)流,造成環(huán)境溫度變化。
又據(jù)說,大規(guī)模布設(shè)風(fēng)電會影響大氣中的水汽環(huán)流,影響降雨帶的分布。
上述說法是否準(zhǔn)確姑且不談,單說光伏與風(fēng)電這兩種新能源本身,就尚未做到百分百對環(huán)境沒有影響?!喽嗌偕俣紩幸稽c(diǎn)影響的。
當(dāng)然了,與傳統(tǒng)能源相比,光伏與風(fēng)電這兩種新能源對環(huán)境的影響非常小,已經(jīng)足夠環(huán)保了,因此這兩種新能源與其他新能源才會獲得如此廣泛的發(fā)展。
氫能源的發(fā)展前景
發(fā)展前景:
作為一種來源廣泛、清潔低碳、應(yīng)用場景豐富的二次能源,氫能有利于推動傳統(tǒng)化石能源清潔高效利用和支撐可再生能源大規(guī)模發(fā)展。近年來,氫能及氫燃料電池產(chǎn)業(yè)逐步成為全球能源技術(shù)革命和未來能源綠色轉(zhuǎn)型發(fā)展的重要方向。
【拓展資料】
特點(diǎn):
氫能是公認(rèn)的清潔能源,作為低碳和零碳能源正在脫穎而出。21世紀(jì),我國和美國、日本、加拿大、歐盟等都制定了氫能發(fā)展規(guī)劃,并且我國已在氫能領(lǐng)域取得了多方面的進(jìn)展,在不久的將來有望成為氫能技術(shù)和應(yīng)用領(lǐng)先的國家之一,也被國際公認(rèn)為最有可能率先實(shí)現(xiàn)氫燃料電池和氫能汽車產(chǎn)業(yè)化的國家。
當(dāng)今世界開發(fā)新能源迫在眉睫,原因是所用的能源如石油、天然氣、煤,石油氣均屬不可再生資源,地球上存量有限,而人類生存又時刻離不開能源,所以必須尋找新的能源。隨著化石燃料耗量的日益增加,其儲量日益減少,終有一天這些資源、能源將要枯竭,這就迫切需要尋找一種不依賴化石燃料的儲量豐富的新的含能體能源。氫正是這樣的二次能源。氫位于元素周期表之首,原子序數(shù)為1,常溫常壓下為氣態(tài),超低溫高壓下為液態(tài)。作為一種理想的新的含能體能源,它具有以下特點(diǎn):
1.重量最輕:標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下,密度為0.0899g/L,-252.7℃時,可成為液體,若將壓力增大到數(shù)百個大氣壓,液氫可變?yōu)榻饘贇洹?br>3.導(dǎo)熱性最好:比大多數(shù)氣體的導(dǎo)熱系數(shù)高出10倍。
4.儲量豐富:據(jù)估計它構(gòu)成了宇宙質(zhì)量的75%,它主要以化合物的形態(tài)貯存于水中,而水是地球上最廣泛的物質(zhì)。據(jù)推算,如把海水中的氫全部提取出來,它所產(chǎn)生的總熱量比地球上所有化石燃料放出的熱量還大9000倍。
5.回收利用:利用氫能源的汽車排出的廢物只是水,所以可以再次分解氫,再次回收利用。
6.理想的發(fā)熱值:除核燃料外氫的發(fā)熱值是所有化石燃料、化工燃料和生物燃料中最高的,為142351kJ/kg,是汽油發(fā)熱值的3倍。
7.燃燒性能好:點(diǎn)燃快,與空氣混合時有廣泛的可燃范圍,而且燃點(diǎn)高,燃燒速度快。
8.環(huán)保:與其他燃料相比氫燃燒時最清潔,除生成水和少量氮化氫外不會產(chǎn)生諸如一氧化碳、二氧化碳、碳?xì)浠衔?、鉛化物和粉塵顆粒等對環(huán)境有害的污染物質(zhì),少量的氨氣經(jīng)過適當(dāng)處理也不會污染環(huán)境,氫取代化石燃料能最大限度地減弱溫室效應(yīng)。
9.利用形式多:既可以通過燃燒產(chǎn)生熱能,在熱力發(fā)動機(jī)中產(chǎn)生機(jī)械功,又可以作為能源材料用于燃料電池,或轉(zhuǎn)換成固態(tài)氫用作結(jié)構(gòu)材料。
10.多種形態(tài):以氣態(tài)、液態(tài)或固態(tài)的金屬氫化物出現(xiàn),能適應(yīng)貯運(yùn)及各種應(yīng)用環(huán)境的不同要求。
11.耗損少:可以取消遠(yuǎn)距離高壓輸電,代以遠(yuǎn)近距離管道輸氫,安全性相對提高,能源無效損耗減小。
12.利用率高:氫取消了內(nèi)燃機(jī)噪聲源和能源污染隱患,利用率高。
13.運(yùn)輸方便:氫可以減輕燃料自重,可以增加運(yùn)載工具有效載荷,這樣可以降低運(yùn)輸成本從全程效益考慮社會總效益優(yōu)于其他能源。