氢燃料电池作为在应用环节里真正意义上零排放的清洁能源,发展前景广阔
随着全球化石燃料消耗量日益增加,对于清洁能源的应用需求日益增加。氢能来源丰富,可以高效转化,使用过程无排放污染,作为二次能源的载体,在工业、交通等领域中有重要前景。
作为在应用环节里真正意义上零排放的清洁能源,氢燃料电池有其独到优势。具备绿色环保、加氢时间短、续航里程长等优点的燃料电池汽车,得到了有力的政策扶持。在《中国制造2025》中明确指出,到2025年,制氢、加氢等基础设施要基本完善,燃料电池汽车实现区域性规模运行。国家发改委、能源局发布的《能源技术革命创新行动计划(2016-2030年)》中把氢能源与燃料电池技术创新研究列为15项重点任务之一。我国的新能源汽车政策中给予燃料电池汽车补贴支持,上海等地也出台了多项地方性产业政策。
氢燃料电池特性
1、良好的环境相容性
氢燃料电池提供的是高效洁净能源,其排放的水不仅量少,而且非常干净,因而不存在水污染问题。同时由于燃料电池不像发动机那样需要将热能转换为机械能,而是直接把化学能转化为电能和热能,能量转换效率高,噪音小。
2、良好的操作性能
氢燃料电池发电,不需要复杂庞大的配置设备,电池堆可以模块化组装。氢燃料电池适合作为分散发电装置。另外与火力、水力和核能发电相比,氢燃料电池电厂的建设周期短,扩建容易,可以完全根据实际需要分期建设。同时氢燃料电池的运行质量高,应对负载的快速变动(如高峰负载)特性优良,在数秒内就可以从低功率变换到额定功率。
3、高效的输出性能
氢燃料电池工作时将燃料储存的能量转化为电和热,转换电能的效率在 40%以上,而汽轮机只有 1/3 可以转化为电。
4、灵活的结构特性
氢燃料电池组装非常灵活,功率大小容易调配,与传统发动机相比,由于氢燃料电池良好的模块性可以在不增加基础设施投资的基础上,通过增减单电池的片数即可轻松实现输出功率和电压的调整,所以建设起来也很容易,而且比较容易实现对电网的调控。燃料电池的这一特点提高了系统稳定性。
5、氢的来源广泛
氢作为二次能源,可通过多种方式获得,如煤制氢、天然气重整制氢、电解水制氢等等。在化石能源被耗尽时,氢将成为世界上的主要燃料及能量。而采用太阳能电解水制氢,过程中没有碳排放,可以认为氢是终极能源。
6、存在的瓶颈
从现阶段发展来看,氢燃料电池的普及遇到一定的瓶颈,如电池本身成本较高,基础设施尚未普及等。
氢燃料作为能源最大的优势就是无污染、效率高、可循环利用,从而成为全球未来新能源发展的方向,也是燃料电池汽车主要能源发展方向之一。
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