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風電的另類作用!還能制氫氣

2018-03-14 11:02:11 大云網(wǎng)  點擊量: 評論 (0)
氫能,是目前所有能源系統(tǒng)中最清潔環(huán)保的能源形式,氫在燃燒后生成的產(chǎn)物是水,無任何污染物質(zhì)排放。同時,氫氣是主要的工業(yè)原料,也

      氫能,是目前所有能源系統(tǒng)中最清潔環(huán)保的能源形式,氫在燃燒后生成的產(chǎn)物是水,無任何污染物質(zhì)排放。同時,氫氣是主要的工業(yè)原料,也是最重要的工業(yè)氣體和特種氣體。

      風電制氫就是將風力發(fā)出的電直接通過水電解制氫設備將電能轉(zhuǎn)化為氫氣。據(jù)了解,用風力發(fā)電來電解水制備氫氣,每生產(chǎn)1立方米氫氣需要消耗電5.1-5.2千瓦時。其循環(huán)過程為:風力發(fā)電—電解海水—制氫制氧—氫氣能源—發(fā)電、制熱、炊事、取暖、交通工具使用等。

      業(yè)內(nèi)專家認為,利用大規(guī)模的風電進行電解水制氫,不僅可以減少化石能源消耗,降低污染物排放,提升電網(wǎng)消納能力,也可以實現(xiàn)風電與煤化工、石油化工的多聯(lián)產(chǎn)。

風電的另類作用!還能制氫氣

      風力發(fā)電機發(fā)出的風電只需進行簡單的變壓、整流處理,將電壓通過變壓器調(diào)整到所需電壓、將交流電整流為直流電即可制氫。如果采用風電制氫的模式,風電場就不用建設并網(wǎng)設備,風電機組會大大簡化,風能的利用率也可得到有效提高。

      《中國能源報》曾經(jīng)報道,風電制氫能產(chǎn)生巨大的社會環(huán)境效益。以千萬千瓦級風電場為例,假設風場滿發(fā),1小時產(chǎn)生1000萬千瓦時的電,按5千瓦時電能產(chǎn)生1立方米氫氣計算,則可以生產(chǎn)200萬立方米氫氣,相當于24000噸優(yōu)質(zhì)煤炭熱值的能量。

      值得注意的是,此次沽源風電制氫綜合利用示范項目有其特殊性,項目將新建200兆瓦容量風電場、10兆瓦電解水制氫系統(tǒng)及氫氣綜合利用系統(tǒng)。依照河北省總體氫能產(chǎn)業(yè)規(guī)劃,項目生產(chǎn)的一部分氫氣將用于工業(yè)生產(chǎn),降低工業(yè)制氫產(chǎn)業(yè)中煤炭、天然氣等化石能源消耗量;另一部分將在氫能源動力汽車產(chǎn)業(yè)具備發(fā)展條件時,用于建設配套加氫站網(wǎng)絡,支持河北省清潔能源動力汽車的發(fā)展。

      行業(yè)人士表示,最理想的方式應是利用大規(guī)模棄風制氫。

      難題有哪些?

      目前美國、德國、日本等發(fā)達國家都在積極推動風電制氫,但要真正做到產(chǎn)業(yè)化,仍有諸多問題理解。業(yè)內(nèi)人士分析稱,風電制氫仍面臨成本與運輸兩大難題。

      據(jù)了解,目前制氫的方法主要有煤制氫、天然氣裂解制氫、甲醇制氫和電解水制氫。從每生產(chǎn)1立方米氫氣的成本來看,煤制氫成本不足1元,而即便按棄風發(fā)電價格每千瓦時0.25元計算,風電制氫僅電的成本就為1.25元,沒有競爭優(yōu)勢。

      在運輸方面,現(xiàn)在常用的氫氣運輸方式有三種,一種是管道運輸,多為現(xiàn)場制氣,氫氣產(chǎn)出后直接投入工業(yè)應用裝置。一種為長管拖車。但一輛車僅能運輸4000立方米,約0.36噸,運輸效率非常低。第三種是鋼瓶運輸,但一個40L的鋼瓶只能運輸6方氫氣。

      氫氣運輸主要依靠車輛,運輸成本高且費時費力,運輸距離超過300千米就沒有經(jīng)濟性了;如果建立氫氣輸送管網(wǎng),靠管道運輸,涉及占地拆遷等問題,難度也很大。

      同時,風電制氫還面臨其他制約因素。比如,大規(guī)模風電基地一般都缺水,而電解制氫對水資源有需求;需求氫氣的石化企業(yè)大都在沿海,而風電機組都建設在內(nèi)陸,風電還需借助火電的電網(wǎng)運輸?shù)取?/p>

      有專家表示,風電制氫項目還是應進行前期分析論證,進一步制定完善的規(guī)模化制氫、大容量儲氫、長距離輸氫、加氫站、氫能汽車等技術標準,積累從規(guī)劃、設計、建設到運行等各個環(huán)節(jié)的經(jīng)驗。

 

 

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責任編輯:電改觀察員

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