鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:827次 | 2019年05月21日
氫能和燃料電池的技術(shù)路線
1、氫和燃料電池提供的整合機(jī)會(huì)
氫是一種靈活的能量載體,可以由各種各樣的區(qū)域主要一次能源產(chǎn)生。此外,它可以有效地轉(zhuǎn)化為任何形式的能量,以滿足各種終端用能需求。氫氣特別適用于利用氫氣發(fā)電的燃料電池。
具有低碳足跡的氫有可能促進(jìn)能源相關(guān)二氧化碳排放的顯著減少,并有助于將全球溫度上升控制在2°C以內(nèi),正如國際能源署能源技術(shù)展望(ETP)中描述的高氫發(fā)展2°C情景一樣。此外,與直接化石燃料燃燒相比,氫氣的使用可以降低局部空氣污染物排放和噪音污染。通過在2°C情景下繼續(xù)使用化石燃料資源滿足終端用能需求,氫氣與CCS結(jié)合可以提供保障能源安全的措施并幫助維持多樣化的燃料組合。
作為能量載體,氫能夠以集中或分散的方式實(shí)現(xiàn)能源供需之間的平衡,有助于提高能源系統(tǒng)的整體靈活性。通過聯(lián)結(jié)不同的能量傳輸和分配(T&D)網(wǎng)絡(luò),低碳能源可以滿足對(duì)脫碳具有挑戰(zhàn)性的終端用能領(lǐng)域,包括運(yùn)輸、工業(yè)和建筑。在幾乎無法接入電網(wǎng)的偏遠(yuǎn)地區(qū),這些聯(lián)結(jié)可以擴(kuò)大對(duì)離網(wǎng)地區(qū)提供能源服務(wù),同時(shí)最大限度地減少排放。
2、運(yùn)輸、工業(yè)和建筑領(lǐng)域的能量儲(chǔ)存和利用
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
氫氣非常適用于作為能量載體,因?yàn)樗梢詢?chǔ)存低碳能量。少量具有低碳足跡的氫氣可以在有限的空間和重量要求下存儲(chǔ),以通過燃料電池電動(dòng)車輛(FCEV)實(shí)現(xiàn)長距離低碳運(yùn)輸。大量氫氣可以長期儲(chǔ)存,有助于將大量間歇性可再生能源(VRE)整合到發(fā)電和供熱的能源系統(tǒng)中。以氫為能量載體的系統(tǒng)可以充分利用間歇性可再生能源,例如實(shí)施電力-燃料、電力-電力或電力-燃?xì)獾霓D(zhuǎn)換,否則在供應(yīng)超出需求時(shí)間歇性可再生能源會(huì)出現(xiàn)丟棄現(xiàn)象。
燃料電池汽車可以替代當(dāng)今傳統(tǒng)汽車提供碳排放量極低的出行和運(yùn)輸服務(wù)。到2050年,在公路運(yùn)輸中部署25%的燃料電池汽車比例可以貢獻(xiàn)高達(dá)10%的累計(jì)運(yùn)輸相關(guān)碳減排量,促使ETP6°C情景(6DS)轉(zhuǎn)變?yōu)?DS,具體減排程度取決于不同地區(qū)的情況。假設(shè)燃料電池汽車銷售快速增長,在推出首批10000輛燃料電池汽車后,預(yù)計(jì)15~20年內(nèi)將形成一個(gè)自我維持的市場(chǎng)。
雖然氫和燃料電池在終端用能領(lǐng)域具有很大的發(fā)展空間和能源安全優(yōu)勢(shì),但氫氣發(fā)電、輸配和零售基礎(chǔ)設(shè)施的發(fā)展仍具有挑戰(zhàn)性。例如,燃料電池汽車市場(chǎng)發(fā)展相關(guān)的風(fēng)險(xiǎn)一直是基礎(chǔ)設(shè)施投資的重大障礙。對(duì)于從現(xiàn)在到2050年之間假定銷售1.5億輛燃料電池汽車中的每一輛,根據(jù)地區(qū)的不同,需要花費(fèi)900~1900美元用于氫氣基礎(chǔ)設(shè)施的開發(fā)。
未來十年的關(guān)鍵行動(dòng)
氫和燃料電池提供的整合機(jī)會(huì)
標(biāo)稱電壓:28.8V
標(biāo)稱容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測(cè)繪、無人設(shè)備
通過市場(chǎng)驅(qū)動(dòng)、技術(shù)和燃料中性政策,鼓勵(lì)所有能源部門應(yīng)用提高燃料利用效率和減少溫室氣體排放的技術(shù)。穩(wěn)定的政策和監(jiān)管框架—包括碳定價(jià)、關(guān)稅、燃料經(jīng)濟(jì)性標(biāo)準(zhǔn),可再生能源標(biāo)準(zhǔn)或零排放車輛發(fā)展規(guī)劃—對(duì)于提高投資者和企業(yè)家的市場(chǎng)確定性非常重要。
通過有效的政策支持來降低成本,促進(jìn)氫和燃料電池技術(shù)及其基礎(chǔ)設(shè)施的投資和早期市場(chǎng)部署。國家和區(qū)域優(yōu)先事項(xiàng)應(yīng)明確其價(jià)值鏈和目標(biāo)市場(chǎng)障礙。
為了推動(dòng)氫能在終端領(lǐng)域的安全可靠應(yīng)用和計(jì)量,需要繼續(xù)加強(qiáng)和協(xié)調(diào)相應(yīng)的國際規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。
通過為燃料電池和電解槽等關(guān)鍵氫能技術(shù)研發(fā)和設(shè)計(jì)提供公共和私營資金,不斷支持技術(shù)進(jìn)步和創(chuàng)新。加強(qiáng)對(duì)交叉領(lǐng)域研究的關(guān)注,例如材料,這些領(lǐng)域可以在提升效果方面發(fā)揮變革作用。在可能的情況下,通過國際合作項(xiàng)目,以最大限度地提高資金使用效率。
通過采用綜合建模方法,加深對(duì)不同能源部門之間特定區(qū)域相互作用的理解,以量化能源系統(tǒng)整合的效益。
在相關(guān)聯(lián)的區(qū)域,加快推進(jìn)旨在將從化石衍生的氫生產(chǎn)中捕獲和儲(chǔ)存二氧化碳推向成熟商業(yè)應(yīng)用的活動(dòng)。
運(yùn)輸、工業(yè)和建筑領(lǐng)域的能量儲(chǔ)存和利用
通過將數(shù)萬輛汽車投入使用,推動(dòng)制氫、氫氣輸配網(wǎng)絡(luò)和加氫站(在全球適當(dāng)區(qū)域建設(shè)至少500到1000個(gè)站點(diǎn))等基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)和跨境項(xiàng)目,以證明燃料電池汽車的技術(shù)可行性和經(jīng)濟(jì)性。加強(qiáng)歐洲、日本、韓國和加利福尼亞的部署計(jì)劃以及固定車隊(duì)的使用。
讓來自于相關(guān)行業(yè)以及地區(qū)、國家和地方當(dāng)局參與制定降低風(fēng)險(xiǎn)的戰(zhàn)略,包括開發(fā)金融工具和創(chuàng)新業(yè)務(wù)模式,為燃料電池汽車市場(chǎng)引入降低氫能輸配和零售基礎(chǔ)設(shè)施開發(fā)風(fēng)險(xiǎn)。
增加適用于集成間歇性可再生能源的氫基儲(chǔ)能系統(tǒng)的規(guī)模,并實(shí)時(shí)收集和分析性能數(shù)據(jù)。
建立監(jiān)管框架,消除電力存儲(chǔ)系統(tǒng)(包括電力—燃料和電力—燃?xì)鈶?yīng)用)的電網(wǎng)接入障礙。在相關(guān)聯(lián)的區(qū)域,建立將氫氣混入天然氣網(wǎng)格的監(jiān)管框架。
在國家和區(qū)域?qū)用嬖黾淤Y源可用性和制氫成本的數(shù)據(jù)。根據(jù)間歇性可再生能源集成、其他電力系統(tǒng)靈活性選項(xiàng)以及對(duì)剩余可再生電力的競爭性需求,分析未來可能用于制氫的棄風(fēng)棄光電力供應(yīng)潛力。
解決在工業(yè)領(lǐng)域使用低碳?xì)淠艽嬖诘臐撛谑袌?chǎng)障礙(例如在煉油廠)。
擴(kuò)大宣傳活動(dòng)和培訓(xùn)計(jì)劃,以提高對(duì)氫的認(rèn)識(shí)。