再生能源制氫技術(shù)研究方向
接下來(lái)為大家講解再生能源制氫技術(shù)研究方向，以及可再生能源制氫經(jīng)濟(jì)性涉及的相關(guān)信息，愿對(duì)你有所幫助。
簡(jiǎn)述信息一覽：
太陽(yáng)能制氫的小結(jié)
太陽(yáng)能-氫能轉(zhuǎn)化是氫氣工業(yè)化生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展的方向，但是仍然有很多實(shí)際的問(wèn)題，對(duì)于光電化學(xué)制氫的關(guān)鍵是高效率、低成本的單結(jié)和多結(jié)太陽(yáng)電池的研究；對(duì)于光催化制氫的研究關(guān)鍵在光催化基本理論的研究以及高效、低成本、長(zhǎng)壽命光催化材料的合成。
利用太陽(yáng)能生產(chǎn)氫氣的系統(tǒng)，有光分解制氫，太陽(yáng)能發(fā)電和電解水組合制氫系統(tǒng)，在傳統(tǒng)的制氫方法中，化石燃料制取的氫占全球的90%以上?；剂现茪渲饕哉羝D(zhuǎn)化和變壓吸附相結(jié)合的方法制取高純度的氫。利用電能電解水制氫也占有一定的比例。太陽(yáng)能制氫是近30～40年才發(fā)展起來(lái)的。
太陽(yáng)能熱分解水制氫：將水或水蒸氣加熱至3000K以上，氫和氧即可分解。這種方法制氫效率高，但需要高倍聚光器來(lái)達(dá)到如此高的溫度。 太陽(yáng)能熱化學(xué)循環(huán)制氫：在水中加入一種或幾種中間物，加熱至較低溫度，經(jīng)歷不同反應(yīng)階段，最終分解水為氫和氧。
太陽(yáng)能直接熱分解水制氫是最簡(jiǎn)單的方法，就是利用太陽(yáng)能聚光器收集太陽(yáng)能直接加熱水，使其達(dá)到2500K（3000K以上）以上的溫度從而分解為氫氣和氧氣的過(guò)程。典型的光電化學(xué)分解太陽(yáng)池由光陽(yáng)極和陰極構(gòu)成。
利用太陽(yáng)能生產(chǎn)氫氣的系統(tǒng)，有光分解制氫，太陽(yáng)能發(fā)電和電解水組合制氫系統(tǒng)。對(duì)太陽(yáng)能制氫的研究主要集中在如下幾種技術(shù)：熱化學(xué)法制氫、光電化學(xué)分解法制氫、光催化法制氫、人工光合作用制氫和生物制氫。
碟式太陽(yáng)能聚光器利用拋物面聚焦原理，把大面積分散的太陽(yáng)光聚焦到很小面積，形成高密度焦斑。焦斑的光密度可以做到幾千倍太陽(yáng)光，可以產(chǎn)生上千攝氏度的高溫。碟式太陽(yáng)能聚光器作為光源用在分解水制氫實(shí)驗(yàn)上，隨著光密度的提高，可以產(chǎn)生從量變到質(zhì)變的飛躍，極大提高實(shí)驗(yàn)效率。
制氫技術(shù)有哪些?
1、蒸汽甲烷重整 蒸汽甲烷重整（SMR）是一種從主要是甲烷的天然氣中生產(chǎn)氫氣的方法。它是目前最便宜的工業(yè)氫氣來(lái)源。世界上近50%的氫氣是通過(guò)這種方法生產(chǎn)的。該過(guò)程包括在蒸汽和鎳催化劑存在下將氣體加熱到700–1100°C之間。產(chǎn)生的吸熱反應(yīng)分解甲烷分子并形成一氧化碳CO和氫氣H2。
2、電解 電解是通過(guò)應(yīng)用電流將水分解成氫氣和氧氣的過(guò)程。電解水可達(dá)到70-80%的效率（轉(zhuǎn)化損失為20-30%），而蒸汽甲烷重整的熱效率在70-85%之間。預(yù)計(jì)到2030年，電解的電效率將達(dá)到82-86%。隨著技術(shù)的進(jìn)步和成本的降低，電解技術(shù)正變得越來(lái)越可行。
3、全球氫氣主要來(lái)源為天然氣，天然氣制氫發(fā)展?jié)摿Υ蟆Ｌ烊粴庵茪涫潜泵?、中東等地區(qū)普遍***用的制氫路線。工業(yè)上由天然氣制氫的技術(shù)主要有蒸汽轉(zhuǎn)化法、部分氧化法以及天然氣催化裂解制氫。天然氣制氫發(fā)展?jié)摿Υ螅壳按嬖谫Y源約束和成本較高的問(wèn)題。
4、電解水制氫 電解水制氫是較為簡(jiǎn)單的一種方法，可以使用電極板或電解槽進(jìn)行電解，具體的反應(yīng)式為2H2O+2e-→H2↑+2OH-。這種方法是最常用的方法，而且它不會(huì)產(chǎn)生任何的污染物，有著廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。這種方法制取的氫氣是純凈的，但耗電量大，成本高。
5、制氫技術(shù)有： 化石燃料制氫 化石燃料制氫是一種傳統(tǒng)的制氫方法，也是一種古老的制氫過(guò)程。然而，它仍然依賴化石燃料，并將排放二氧化碳等溫室氣體。通常用于制氫的化石燃料是天然氣。我國(guó)的天然氣極度缺乏，原料利用率低，制作工藝復(fù)雜，難度大。天然氣制氫建設(shè)地點(diǎn)也很受天然氣供應(yīng)的影響。
氫能行業(yè)發(fā)展
1、制氫是氫能源發(fā)展的絆腳石 氫能源致命缺點(diǎn)在于制氫的成本高，經(jīng)濟(jì)效益及環(huán)保效益低。氫氣是二次能源，不能再自然界中拿來(lái)即用。根據(jù)2020年的數(shù)據(jù)顯示，中國(guó)氫氣制取還是以“灰氫”為主，“藍(lán)氫”為輔，“綠氫”占比過(guò)低。煤炭制氫、天然氣制氫、工業(yè)副產(chǎn)制氫分別占比達(dá)62%、19%、18%。
2、氫能的發(fā)展可以從以下幾個(gè)方面***取降本措施： 政策支持：***可以通過(guò)制定優(yōu)惠政策和提供財(cái)政補(bǔ)貼來(lái)鼓勵(lì)氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。這包括對(duì)氫能研發(fā)、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)以及氫能應(yīng)用的稅收減免。 場(chǎng)景選擇：選擇適合氫能應(yīng)用的場(chǎng)景是降低成本的關(guān)鍵。
3、總的來(lái)說(shuō)，氫能作為全球能源轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵要素，其發(fā)展勢(shì)頭強(qiáng)勁，尤其是在中國(guó)這樣的排放大國(guó)，其應(yīng)用前景廣闊。隨著技術(shù)進(jìn)步和政策支持，我們有理由期待氫能產(chǎn)業(yè)在未來(lái)的能源版圖中占據(jù)更重要的地位，助力全球邁向低碳、可持續(xù)的未來(lái)。
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