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科普 | 可再生能源制氢效率

日期:2022-11-10    来源:高企氢能

国际氢能网

2022
11/10
13:58
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关键词: 可再生能源制氢 氢燃料 氢气储存

一、可再生能源制氢效率:

目前,我国在可再生能源领域的研究已经取得了很大的成果,比如风力发电技术、太阳能发电技术等。其中,以光伏电池板为例,其转换效率已高达18%以上(即1kW的太阳能电池板可以产生约1.8kWh的电能),而传统火力发电机为12%。

不过需要注意的是,尽管光伏电板的转换效率较高,但它的能量密度较低,1kW的光伏电板产生的电能仅相当于1.5KW的传统火力的电力。因此如果将太阳能电池板作为氢气生产的装置来使用的话,它所能生产的氢气容量可能不足0.1MJ/m3。

二、氢气的存储方式:

1、高压储罐存储:

采用这种方法储存的氢燃料具有体积小(重量轻)、运输方便等优点。

但是这种方式也存在一定的缺点:

(1)由于高压储罐内压力很高(一般可达200MPa左右),所以必须配备有足够大的冷却系统才能保证储存的气体不因高温而分解出H2和CO2。

(2)由于压力高及内部温度低的关系,(如液氨)一些液体物质容易挥发或升华并析出固体物质;同时因为容器内的气体被压缩至高压状态后无法再恢复至常压状态;另外高压储罐本身也会产生热量造成热损失及腐蚀等危害。

2、低温液态存储:

采用这种方式的氢气具有以下优点:

(1)不需要设置冷却系统就能满足安全的要求;而且无需进行特殊处理即可直接用于汽车行驶;另外还可以避免上述的高温问题带来的不利影响。

(2)该方法对环境的破坏较小且安全性较好。但是由于需要通过泵加压使液态天然气进入贮槽中贮存与输送天然气时会产生大量的噪音和振动以及能源损耗等问题。

(3)由于是低压状态下操作所以存在漏气和爆炸的可能性。

(4)对于某些特定的场合而言该方法的成本相对较高且不能实现规模化和连续化生产。

3、地下冷阱储存:

地下冷阱是利用天然的地热循环来实现气体的冷冻和冷藏的一种新型制冷设备——地下冷阱是一种新型的制冷设备——由地下的土壤或岩层构成一个封闭的空间结构体—冷阱室—用来贮藏空气或其他介质的设施称为冷阱。


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