氢能—未来储能的新方式
2023-05-21 来源:飞速影视
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为什么发展氢能储能?
10月31日,《联合国气候变化框架公约》第26次缔约方大会(COP26)在英国道格拉斯举行。这次会议的目标是在COP21上通过的《巴黎协定》要求的“将全球气温升幅控制在较工业革命前升高2摄氏度以内,最好不超过1.5摄氏度”的目标基础上,要求各国为碳中和达成具体而深入的协定。未来煤炭是否尽快退出使用是这次气候大会的争论焦点之一。煤炭作为全球用量最大的化石能源之一,已经深入人类生产和生活的各个领域。煤炭不仅在发电领域应用广泛,在工业领域也起到了关键作用(如图1所示)。但电力部门的脱碳可通过风能、光能等可再生能源实现,工业部门的深度脱碳却存在困难。
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图1.中国煤炭行业下游需求占比,2018 年
数据来源:中国煤炭协会
从工业部门的深度减碳角度来讲,氢能作为可替代能源之一,受到国际社会和科学界的广泛关注。氢的热值高(120.0MJ/kg),是同质量焦炭、汽油等化石燃料热值的2–4倍。氢气还具有很强的还原性,既可以和氧气通过燃烧产生热能,也可以通过燃料电池转化成电能。最重要的是,氢能在上述转化中并不产生温室气体。因此,氢能除用于发电外,还能够在炼钢、化工、水泥等工业部门中起到广泛应用,并且能够作为燃料实现交通部门的深度减排(如图2所示)。
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图2.未来氢能应用前景
除了氢能之外,其他可再生能源,例如太阳能、风能、水能和地热能等是实现能源结构低碳转型的必然选择。但目前这些可再生能源除水能外,仍然存在很多问题,例如时空分布不均,并网能力差等,造成很大的能源浪费。为了提高可再生能源的并网能力,减少弃风弃光现象,同时为了调节电网输配,合适的储能技术的发展显得尤为重要。传统的储能方式难以便捷地实现能量长时间的储存,而氢能作为一种新能源,其储能方式能量密度高,储能规模大,能量容量成本较小,可作为长时间储能或季节性储能的最优方案,从而有效提高能量利用率。
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