氢能利用技术及其应用领域探析
氢能利用技术及其应用领域探析
摘 要： 我国供热领域面临能源结构调整及严峻的环境污染等问题，氢能作为高效清洁
的二次能源，具有燃烧热值高、燃烧产物无污染的特点，每千克氢燃烧后释放的热能，约为等
质量汽油的 3倍、酒精的 3.9 倍、焦炭的 4.5 倍。本文通过分析氢能在各领域利用及其发展概
况，归纳现阶段氢能在供热领域的应用实例，以确定其可行性及发展前景。最后，本文从技术
可行性，成本及碳排放情况对主流制氢技术进行了详细的分析对比，探讨了近中期和未来我国
氢能的发展方向。
关键词 : 氢能;供热;制氢技术;可再生能源;管道掺氢;
Abstract： Chinese heating field is facing the problems of energy structure adjustment and
severe environmental pollution. Hydrogen energy,as an efficient and clean secondary energy,has the
characteristics of high combustion calorific value and pollution-free combustion products. The heat
energy released after burning hydrogen per kilogram is about 3 times of that of gasoline,3. 9 times of
that of alcohol and 4. 5 times of that of coke. This paper analyzes the utilization and development of
hydrogen energy in various fields,summarizes the application examples of hydrogen energy in the
field of heating at present,so as to determine its feasibility and development prospects. Finally,this
paper makes a detailed analysis and comparison of the mainstream hydrogen production technologies
from the aspects of technical feasibility,cost and carbon emission,and discusses the development
direction of hydrogen energy in China in the near,medium and future.
Keyword： hydrogen energy; heat supply; hydrogen production technology; renewable
energy; pipeline hydrogen mixing;
1 、氢能政策研究
氢既是重要的工业原料，也是高效清洁的二次能源，具有燃烧热值高、燃烧产物无污染等特
点。在能源转型过程中，更重要的是氢作为一种清洁能源和良好的能源载体，具有清洁、可储
能、可运输、应用场景丰富等特点。很多国家都将氢能产业作为支撑未来能源系统转型的新兴
“ ”产业大力支持。随着氢能产业的兴起，全球迎来 氢能社会 发展热潮[1]。
(1)国外氢能产业政策
美国、日本、德国、荷兰及法国等国均从国家层面制定了氢能产业发展战略与线路，如欧盟先
后制定了《2005 欧洲氢能研发与示范战略》、《2020 气候和能源一揽子计划》、《2030 气候
和能源框架》、《2050 低碳经济战略》等氢能相关战略;韩国在 2018 年发布《创新发展战略投
资计划》，将氢能展业列为三大战略投资方向之一;2017 年12 月，日本公布了《基本氢能战
“ ”略》，意在创造一个 氢能社会 。
根据国际氢能委员会预测，到 2050 年，氢能将创造 3000 万个工作岗位，减少 60 亿吨二氧化碳
排放，创造 2.5 万亿美元产值，在全球能源中所占比有望达到 18%。
(2)我国中央层面氢能产业政策
“ ”近年来，我国相继发布《 十三五 国家科技创新规划》、《能源技术革命创新行动计划(2016-
2030 年)》等政策文件，将氢能纳入重点发展方向，引导并鼓励发展氢能及燃料电池产
业。2019 “年国务院首次将氢能写入《政府工作报告》，明确提出 推动充电、加氢等设施建
”设。由国务院印发的《中国制造 2025 “ ”》《 十三五 国家战略性新兴产业发展规划》等国家纲
领性规划文件，均明确指出系统推进燃料电池汽车研发与产业化，发展氢能产业[2]。2019 年
《能源统计报表制度》首度将氢气纳入2020 年能源统计。2020 年6月氢能先后被写入《2020
年国民经济和社会发展计划》《2020 年能源工作指导意见》[3]。
(3)我国地方政府氢能产业政策
地方政府发展氢能的积极性非常高，氢能与清洁能源、可再生能源、新能源汽车等关键词一起
写入相关的发展规划和《中共中央国务院关于全面推进乡村振兴加快农业农村现代化的意见》
“ ”暨中央一号文件国家级行动纲领。山东、江苏、广东等10 省区，以及张家口、武汉、如
皋、佛山等超过20 个城市相继发布氢能相关发展规划，出台了扶持氢能和燃料电池产业的利
好政策。2020 年天津市发布《天津市氢能产业发展行动方案(2020-2022 年)》，重庆市发布
《重庆市氢燃料电池汽车产业发展指导意见》，河南省发布《氢能与燃料电池产业发展规
划》。辽宁、河北、山东和上海等省市相继将氢能产业列入其十四五及中长期远景规划，培育
壮大氢能、风电、光伏等新能源产业[4]。
2 、 氢能利用技术及其应用领域
氢能作为二次能源，具有来源广泛、易于储能、应用面广、能量密度大等多种优势。氢能应用
模式丰富，在交通运输、储能、工业、建筑等领域都可应用，包括作为燃料电池汽车用于交通
运输领域，作为储能介质支持大规模可再生能源的整合和发电，为工业领域提供清洁的能源或
原料等，分布式发电或热电联产为建筑提供电和热。
2.1 、 交通运输领域
氢能在交通领域的发展主要体现在燃料电池汽车方面，尤其是氢燃料电池汽车近些年取得了突
飞猛进的发展。中国产业补贴和国家政策的支持遵循商用车先发展，乘用车后发展的原则。截
止2019 年底，已接入平台的氢燃料电池汽车中，物流车占比 60.5%，客车占比 39.4%，乘用车
仅用来租赁，占比不到0.1%。目前，成本是限制燃料电池市场化的主要因素。氢燃料电池汽
车的发展仍然依靠政府补贴和政策支持。降低成本的方法一靠燃料电池技术突破，二靠规模效
应[5]。未来几十年，随着成本下降，燃料电池重卡，乘用车等其它车型将推进市场化进程。
总的来说，我国氢燃料电池汽车目前还主要靠政府政策激励作用发展，其成本下降的主要途径
是扩大量产规模，从企业角度考虑，一是提高自动化水平，降低人工成本;二是提高关键零部
件采购量;三是提高生产设备的产能利用率。
2.2 、 储能领域
氢能作为大规模储能介质，可满足高比例可再生能源系统对大容量、长周期储能的需求。氢能
在发电领域可支撑波动性可再生能源高比例发展，在终端用能领域可实现对化石能源的彻底替
代，在能源互联网中促进电力、热力和燃气各种能源品种协同，是未来电气化能源系统的必要
补充。
2020 年，我国能源消费总量49.7 亿吨标准煤，可再生能源在全社会用电量和一次能源消费量
中的比重达到 29.5%和16.2%。光伏发电和风电的发电成本不断下降，2020 年其最低上网电价
分别达到了 0.25 元/(k W·h)、0.35 元/(k W·h),2021 年光伏、风电进入平价上网时代，未来其成
本也将显着降低，在可预见的未来中国可再生能源发电占比将进一步扩大。风电、光伏发电等
可再生能源电力具有随机性、间歇性、能量密度低等特点，电力难以大规模储存，带来局部地
区的弃光、弃风等问题。因此，需寻求可再生能源新的发展路径及调峰方式，以打破对传统调
峰方式的依赖[6]。
氢能兼具清洁二次能源与高效储能载体的双重角色，可为实现可再生能源大规模跨季节储存、
“ ”运输的整体解决方案提供重要的支撑。在风、光资源好的 三北 地区，可再生能源基地化开发
及技术进步带来的成本下降，为清洁能源制氢提供了经济可行性。目前中国部分光伏、风电发
电基地电价已下降至 0.25 元/(k W·h)。同时，也可与分布式发电结合，解决风电、光伏发电等
可再生能源不稳定和低能量密度问题。
2.3 、 工业领域
氢气在工业领域有广泛的应用，目前主要是作为工业原料。工业领域是我国实现深度脱碳的难
点，未来在生产工艺中，大规模使用绿氢替代化石能源有广阔的应用前景，也是工业领域深度
脱碳的重要路径之一。从目前的理论探索和实践案例来看，氢能炼钢、绿氢化工和天然气掺氢
是三个最主要的应用场景。
摘要：
展开>>
收起<<
氢能利用技术及其应用领域探析 摘 要： 我国供热领域面临能源结构调整及严峻的环境污染等问题，氢能作为高效清洁的二次能源，具有燃烧热值高、燃烧产物无污染的特点，每千克氢燃烧后释放的热能，约为等质量汽油的3倍、酒精的3.9倍、焦炭的4.5倍。本文通过分析氢能在各领域利用及其发展概况，归纳现阶段氢能在供热领域的应用实例，以确定其可行性及发展前景。最后，本文从技术可行性，成本及碳排放情况对主流制氢技术进行了详细的分析对比，探讨了近中期和未来我国氢能的发展方向。 关键词: 氢能;供热;制氢技术;可再生能源;管道掺氢; Abstract： Chinese heating fiel...
相关推荐
-
2024年党建工作要点工作计划5篇供参考
2023-12-16 999+ -
2025年专题生活会对照带头严守政治纪律和政治规矩，维护党的团结统一等“四个带头方面”个人对照检查发言材料4110字文稿
2024-12-21 999+ -
2025年医保局局长、科技局领导干部专题“四个带头”方面对照检查材料2篇例文（附：反面典型案例剖析情况）
2025-02-09 457 -
2025年国有企业党委书记、市总工会党组书记民主生活会“四个带头”方面对照个人检查发言材料2篇文(附：典型案例、上年度整改+个人情况)
2025-02-09 507 -
2025年市委组织部部长、教育局党委书记生活会“四个带头”个人对照检查发言材料2篇文(典型案例+个人事项)
2025-02-09 626 -
2025年市财政局党组书记、局长、市检察院党组领导班子对照“四个带头”方面生活会个人对照检视发言材料2篇文（含以案为鉴反思、以案促改促治方面）
2025-02-09 509 -
市检察院党组、市财政局领导班子2025年生活会对照“四个带头”方面检视发言材料2份文【含以违纪行为为典型案例剖析】
2025-02-09 461 -
2025年市财政局领导对照“四个带头”生活会检视发言材料2篇例文【含以违纪行为为典型案例剖析】
2025-02-09 586 -
单位领导班子2025年聚焦“四个带头”生活会对照检查材料2篇文(含：典型案例剖析反思、落实意识形态责任制)
2025-02-09 757 -
2025年镇党委副书记、市科学技术局领导班子生活会对照“四个带头”检视材料2篇文【含违纪行为典型案例分析】
2025-02-09 257
作者：闻远设计
分类：课程设计课件资料
价格：2光币
属性：6 页
大小：28.47KB
格式：DOCX
时间：2023-08-11
