氫能示范應(yīng)用項(xiàng)目分析_第1頁
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氫能示范應(yīng)用項(xiàng)目分析穩(wěn)妥探索氫能示范應(yīng)用1、重點(diǎn)引導(dǎo)電力領(lǐng)域試點(diǎn)應(yīng)用氫能實(shí)施氫企燎原計(jì)劃,鼓勵(lì)有實(shí)力的能源企業(yè)在贛搭建氫能產(chǎn)業(yè)投資平臺(tái),重點(diǎn)開展氫能在電力領(lǐng)域應(yīng)用試點(diǎn)和投資,積極推廣試點(diǎn)成效,促成贛鄱大地氫能燎原之勢(shì)。重點(diǎn)促進(jìn)可再生能源與氫能相互支撐、高效發(fā)展相關(guān)應(yīng)用。結(jié)合新能源規(guī)?;l(fā)展和新型電力系統(tǒng)建設(shè),鼓勵(lì)開展氫電耦合和氫儲(chǔ)能等示范應(yīng)用,發(fā)揮氫能在促進(jìn)可再生能源消納、電網(wǎng)調(diào)峰等方面的作用。開展新能源+氫能專項(xiàng)試點(diǎn),引導(dǎo)建設(shè)一批與風(fēng)電、光伏發(fā)電配套的氫電耦合綜合利用示范項(xiàng)目,培育一批具有相關(guān)產(chǎn)品研發(fā)、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和工程建設(shè)能力的本土骨干企業(yè)。鼓勵(lì)在通信基站、數(shù)據(jù)中心、鐵路通信站點(diǎn)、電網(wǎng)變電站等基礎(chǔ)設(shè)施場(chǎng)所使用氫能作為應(yīng)急備用電源,提升設(shè)備供電可靠性。因地制宜布局氫燃料電池分布式發(fā)電和熱電聯(lián)供設(shè)施,推動(dòng)在有需求、有條件的區(qū)域開展冷、熱、電、氫多能融合互補(bǔ)利用示范,提升終端能源效率和低碳化水平。2、有序推進(jìn)交通領(lǐng)域示范應(yīng)用氫能結(jié)合加氫網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和氫燃料電池技術(shù)發(fā)展,以對(duì)縮短燃料裝填時(shí)間、延長(zhǎng)終端續(xù)航能力要求高的應(yīng)用場(chǎng)景為重點(diǎn),有序開展氫燃料電池車輛示范應(yīng)用。鼓勵(lì)新增城市公交、環(huán)衛(wèi)車和中重型貨運(yùn)車輛使用氫能。鼓勵(lì)有條件的風(fēng)景旅游區(qū)、會(huì)展中心等使用氫能接駁客車,探索在工礦區(qū)、港口、物流園、重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)區(qū)示范應(yīng)用其他類型的氫動(dòng)力作業(yè)車輛,支持以氫能和其他清潔能源利用為重點(diǎn)打造氫能示范小鎮(zhèn)、產(chǎn)業(yè)園等。支持氫燃料電池和氫燃料混合動(dòng)力在軌道交通、船舶領(lǐng)域應(yīng)用。鼓勵(lì)依托現(xiàn)有航空產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)開展氫動(dòng)力在航空器、無人機(jī)領(lǐng)域示范應(yīng)用。支持吉安、九江、南昌等城市結(jié)合本地及周邊區(qū)域氫能產(chǎn)業(yè)建設(shè)情況,與省內(nèi)外有關(guān)城市合作申報(bào)國(guó)家氫燃料電池汽車應(yīng)用示范城市群。3、逐步探索氫能工業(yè)領(lǐng)域替代應(yīng)用在經(jīng)濟(jì)性可承受的基礎(chǔ)上,以化工、冶金、煉化等高耗能行業(yè)為重點(diǎn),探索利用氫能替代化石能源提供高品質(zhì)熱源,有效擴(kuò)大工業(yè)領(lǐng)域能源消費(fèi)清潔替代,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)再電氣化和深度脫碳。鼓勵(lì)基于可再生能源和綠氫的零碳新工業(yè)零碳產(chǎn)業(yè)園建設(shè)。支持現(xiàn)有用氫較為集中的石化、化工項(xiàng)目有序?qū)嵤〤CS藍(lán)氫和可再生能源綠氫替代,支持合成氨、合成甲醇等傳統(tǒng)化工企業(yè)新增電解水制氫裝置或新建綠氫化工項(xiàng)目,實(shí)現(xiàn)綠色化工示范。密切跟進(jìn)國(guó)內(nèi)氫冶煉工藝發(fā)展,鼓勵(lì)開展以氫作為還原劑的冶金技術(shù)研發(fā)應(yīng)用,依托江西鋼鐵產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)進(jìn)行高爐改造,探索建設(shè)氣基還原工廠進(jìn)行氫能煉鋼,降低傳統(tǒng)冶金工藝中碳還原導(dǎo)致的二氧化碳排放。氫燃料電池汽車的優(yōu)勢(shì)氫燃料電池汽車和傳統(tǒng)燃油車使用習(xí)慣相近,和純電動(dòng)車相比也是有一定優(yōu)勢(shì)的。(一)充電時(shí)間VS加氫時(shí)間首先在補(bǔ)能這塊,按目前電池容量普遍在50kWh的電動(dòng)車為例,在快充條件下從低電量充至80%電量,充電時(shí)間也得30分鐘左右。而氫燃料電池車加注氫氣只需要三到五分鐘,基本和傳統(tǒng)燃油車加注燃油時(shí)間相當(dāng)。(二)續(xù)航里程對(duì)比續(xù)航里程對(duì)于新能源車是繞不開的問題,目前絕大部分的純電車?yán)m(xù)航里程都比較低,而且還受外界溫氣溫影響,基本適合短途使用。反觀氫燃料電池車,擁有更加接近傳統(tǒng)汽車的巡航里程,同時(shí)動(dòng)力不弱,可以滿足長(zhǎng)途行駛,不過這也得看加氫站的覆蓋。(三)國(guó)家政策對(duì)比到2020年年底,純電動(dòng)車和插電混合動(dòng)力汽車的補(bǔ)貼將會(huì)完全退出。氫燃料電池汽車是唯一財(cái)政補(bǔ)貼不退坡,不限制地方補(bǔ)貼比例上限的車型;并且2020年后,對(duì)燃料電池汽車也會(huì)持續(xù)支持。氫燃料電池汽車看似環(huán)保,使用習(xí)慣上也更接近傳統(tǒng)燃油車,但是面臨的諸多問題使得它的發(fā)展依舊緩慢。氫能發(fā)展?fàn)顩r(一)制氫制氫環(huán)節(jié)主要包括電解水制氫、煤制氫、天然氣制氫、生物質(zhì)制氫、光解制氫、熱化學(xué)制氫、工業(yè)副產(chǎn)氫等方式。電解水制氫是未來重要發(fā)展方向。電解水制氫具有制取過程無污染物和溫室氣體排放、氫氣純度高等優(yōu)勢(shì)。從制取成本看,化石能源制氫約10元/kg,工業(yè)副產(chǎn)氫約21元/kg,電解水制氫約30元/kg。受成本因素影響,目前全球約96%的氫氣來源于化石能源制氫和工業(yè)副產(chǎn)氫,僅有約4%的氫氣來源于電解水。2018年,中國(guó)年氫氣產(chǎn)量約2100萬噸,占全球總產(chǎn)量的比例超過30%,是世界第一大氫氣生產(chǎn)國(guó),其中電解水制氫僅占約5%。隨著可再生能源規(guī)?;l(fā)展和能源互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)日趨完善,電解水制氫已逐步成為各國(guó)能源科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)支持的焦點(diǎn)。電價(jià)是制約電制氫發(fā)展的關(guān)鍵。目前電價(jià)占電制氫總成本比重約為85%,按電制氫電價(jià)約0.4~0.6元/kWh計(jì)算,我國(guó)電制氫成本約30~40元/kg。當(dāng)電價(jià)降低到0.1元/kWh時(shí),電制氫成本可下降至10元/kg與化石能源制氫價(jià)格相當(dāng)。目前各地發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè),其中氫氣主要來源于化石能源制氫和工業(yè)副產(chǎn)氫。(二)儲(chǔ)氫根據(jù)狀態(tài),儲(chǔ)氫可分為高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫、低溫液態(tài)儲(chǔ)氫、有機(jī)液態(tài)儲(chǔ)氫、固態(tài)儲(chǔ)氫。高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫是我國(guó)目前應(yīng)用最廣泛的氫氣存儲(chǔ)形式,其中35MPa儲(chǔ)氫瓶已批量化應(yīng)用,70MPa儲(chǔ)氫瓶也步入產(chǎn)業(yè)化推廣階段。低溫液態(tài)儲(chǔ)氫被認(rèn)為是前景較好的氫氣大規(guī)模存儲(chǔ)發(fā)展方向之一,但目前我國(guó)液氫僅用于航天,與國(guó)外70%左右氫氣采用液氫運(yùn)輸相比差距較大,且成本是美國(guó)等技術(shù)壟斷國(guó)的20倍以上。(三)運(yùn)氫運(yùn)氫主要方式包括氣氫拖車、液氫槽車、管道運(yùn)輸。目前國(guó)外以液氫槽車和管道運(yùn)輸為主,國(guó)內(nèi)絕大部分采用氣氫拖車運(yùn)輸并建有少量氫氣管道。國(guó)內(nèi)氣氫拖車運(yùn)輸發(fā)展非常成熟,設(shè)計(jì)制造技術(shù)已達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平;液氫槽車運(yùn)輸在我國(guó)僅應(yīng)用于航天領(lǐng)域,尚不允許民用領(lǐng)域開展液氫公路運(yùn)輸,但長(zhǎng)期來看液氫槽車將取代氣氫拖車成為主要運(yùn)氫方式;管道運(yùn)輸仍處于試點(diǎn)示范階段,我國(guó)氫氣管道里程僅約400km,占比不到全球總規(guī)模的8%,最具代表性的大口徑氫氣管道有濟(jì)源-洛陽(25km)、巴陵-長(zhǎng)嶺(43km)等。受運(yùn)輸技術(shù)及成本限制,短期內(nèi)氫能消納以就近消納為主,難以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離運(yùn)輸消納。(四)用氫目前我國(guó)生產(chǎn)的氫氣95%作為化工行業(yè)的原材料應(yīng)用于傳統(tǒng)工業(yè)領(lǐng)域,其余5%用于以氫燃料電池為核心的能源網(wǎng)絡(luò)。其中,氫能主要有動(dòng)力、電力、家庭三個(gè)應(yīng)用方向。1、動(dòng)力領(lǐng)域應(yīng)用狀況動(dòng)力方面,氫氣可用于汽車、飛機(jī)、輪船、火箭等領(lǐng)域,其中目前最主要、前景最廣闊的應(yīng)用場(chǎng)景是氫燃料電池車。氫能汽車包括氫燃料內(nèi)燃機(jī)車、氫燃料電池車兩種。氫燃料電池車能量轉(zhuǎn)化效率可達(dá)60%~80%,而氫燃料內(nèi)燃機(jī)車能量轉(zhuǎn)化效率僅30%左右,所以業(yè)界將氫燃料電池車作為氫能汽車主要發(fā)展方向。相比于純電動(dòng)汽車,氫燃料電池汽車具有續(xù)航里程長(zhǎng)、燃料加注快(3到5分鐘)、低溫性能好、回收無污染等優(yōu)勢(shì),在遠(yuǎn)距離、載重大、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的商用車領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用前景。目前氫燃料電池汽車成本明顯高于燃油和純電動(dòng)車型,燃油車百公里油費(fèi)約為50元,純電動(dòng)汽車百公里電費(fèi)約為6元(家用充電)~15元(商用充電),氫燃料電池車燃料費(fèi)用約100元(百公里耗氫量為1.5kg,氫氣價(jià)格70元/kg)。在氫氣加注方面,我國(guó)具備設(shè)計(jì)建造35MPa加氫站的能力,而國(guó)際主流的70MPa加氫站及其關(guān)鍵設(shè)備領(lǐng)域在國(guó)內(nèi)仍處于示范驗(yàn)證階段。到2030年預(yù)計(jì)將建成1000座加氫站。2、電力領(lǐng)域應(yīng)用狀況與其他儲(chǔ)能技術(shù)相比,氫儲(chǔ)能主要優(yōu)勢(shì)是環(huán)保性能好,但其投資成本遠(yuǎn)超抽水蓄能、電化學(xué)儲(chǔ)能、壓縮空氣儲(chǔ)能,且響應(yīng)速度慢、效率低,如果制氫電價(jià)為0.1元/kWh,則氫儲(chǔ)能能源成本將下降到0.5元/kWh左右,低于電化學(xué)儲(chǔ)能能源成本。3、家庭領(lǐng)域應(yīng)用狀況主要用途是家用燃料電池?zé)犭娐?lián)供系統(tǒng)。該方面外國(guó)企業(yè)技術(shù)優(yōu)勢(shì)明顯,國(guó)內(nèi)企業(yè)技術(shù)水平尚不具備商業(yè)化條件。4、國(guó)內(nèi)氫燃料電池狀況氫能應(yīng)用的核心技術(shù)和產(chǎn)品是氫燃料電池。國(guó)內(nèi)氫燃料電池與國(guó)際先進(jìn)水平還存在一定差距,主要表現(xiàn)為使用壽命較短,車用氫燃料電池壽命一般為2000~3000小時(shí),國(guó)際領(lǐng)先水平可達(dá)到5000小時(shí),另外氫燃料電池關(guān)鍵零部件質(zhì)子交換膜目前僅有美國(guó)、日本、德國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家具備商業(yè)化供應(yīng)能力,催化劑等核心材料也主要依賴進(jìn)口。氫能核心產(chǎn)業(yè)鏈(一)制氫環(huán)節(jié)電解水制氫與裝備,制氫-中國(guó)石油、中國(guó)石化、衛(wèi)星化學(xué)、寶豐能源、陽光電源、旭陽集團(tuán)、鴻達(dá)興業(yè);制氫裝備-派瑞氫能(718所)、中電豐業(yè)、陽光電源+中科院大連化物所、航天507所、蘭石重裝;制氫材料-科力遠(yuǎn)。工業(yè)副產(chǎn)氫,焦?fàn)t煤氣-美錦能源、中國(guó)旭陽集團(tuán)(H);氯堿副氫-濱化股份、鴻達(dá)興業(yè)。石化原材料制氫,乙烷裂解/丙烷脫氫(制乙烯)-衛(wèi)星化學(xué)、萬華化學(xué)、金能科技;天然氣重整-中船718所、亞聯(lián)高科;煤制氫-國(guó)家能源集團(tuán)等。(二)儲(chǔ)運(yùn)環(huán)節(jié)分離/純化/增壓/液化/儲(chǔ)存/運(yùn)輸裝備,中集安瑞科、富瑞氫能、中科富海、四川空分、大陸制氧、廈門鎢業(yè)、科力遠(yuǎn)、安泰科技、武漢氫陽、聚力氫能等。加氫站制造/運(yùn)營(yíng),中船718所、厚普股份、亞聯(lián)高科、舜華新能源、深冷股份、林德等;加氫運(yùn)營(yíng):中國(guó)石化、厚普股份、亞聯(lián)高科、重慶燃?xì)獾?。(三)氫能車輛與特種裝備制造商用車專用車與工程機(jī)械等,氫能是公認(rèn)的清潔能源,作為低碳和零碳能源正在脫穎而出。21世紀(jì),我國(guó)和美國(guó)、日本、加拿大、歐盟等都制定了氫能發(fā)展規(guī)劃,并且目前我國(guó)已在氫能領(lǐng)域取得了多方面的進(jìn)展,在不久的將來有望成為氫能技術(shù)和應(yīng)用領(lǐng)先的國(guó)家之一,也被國(guó)際公認(rèn)為最有可能率先實(shí)現(xiàn)氫燃料電池和氫能汽車產(chǎn)業(yè)化的國(guó)家。氫能源的缺點(diǎn)(一)氫能源價(jià)格昂貴電解和蒸汽重整是氫提取的兩個(gè)主要過程,非常昂貴。這是其在全球范圍內(nèi)未得到廣泛使用的真正原因。如今,氫能主要用于為大多數(shù)混合動(dòng)力汽車提供動(dòng)力。需要大量的研究和創(chuàng)新才能發(fā)現(xiàn)廉價(jià)和可持續(xù)的方式來利用這種形式的能源。在此之前,氫能將僅保留給富人。(二)儲(chǔ)存并發(fā)癥氯性質(zhì)之一是它具有較低的密度。實(shí)際上,它的密度比汽油小得多。這意味著必須將其壓縮為液態(tài),并在較低的溫度下以相同的方式存儲(chǔ),以確保其作為能源的有效性和效率。該原因也解釋了為什么必須始終在高壓下存儲(chǔ)和運(yùn)輸氫氣,這就是為什么運(yùn)輸和普遍使用遠(yuǎn)非可行的原因。(三)它不是最安全的能源氫的功率絕對(duì)不應(yīng)被低估。盡管汽油比氫危險(xiǎn)一些,但氫是高度易燃和易揮發(fā)的物質(zhì),經(jīng)常引起人們對(duì)其潛在危險(xiǎn)的關(guān)注。與氣體相比,氫氣缺乏氣味,這使得幾乎不可能進(jìn)行泄漏檢測(cè)。要檢測(cè)泄漏,必須安裝傳感器。(四)棘手的四處走動(dòng)由于氫的輕巧,運(yùn)輸氫是一項(xiàng)艱巨的任務(wù)。石油可以安全運(yùn)輸,因?yàn)樗蟛糠质峭ㄟ^管道推動(dòng)的。煤炭可以方便地用自卸車運(yùn)輸。當(dāng)考慮大量運(yùn)輸氫時(shí),氫也帶來了挑戰(zhàn),這就是為什么氫主要只以小批量運(yùn)輸?shù)脑?。(五)生成氫能取決于化石燃料氫能是可再生的,對(duì)環(huán)境的影響最小,但是將其與氧氣分離需要其他不可再生的資源,例如煤,石油和天然氣。生產(chǎn)氫燃料仍需要化石燃料。氫能源的戰(zhàn)略地位整個(gè)市場(chǎng)其實(shí)大大低估了氫能源未來的發(fā)展前景與國(guó)家推動(dòng)氫能源產(chǎn)業(yè)鏈的決心,其邏輯在于絕對(duì)的自主可控、產(chǎn)業(yè)利潤(rùn)全中國(guó)化、減少對(duì)石油依賴。目前在新能源汽車中,核心材料就是電池,新能源電池主要有三種,分別是鉛酸電池、鯉動(dòng)力電池、燃料電池,未來小的技術(shù)迭代暫且不考慮,大的技術(shù)迭代有鈉離子電池,但主要是替代鉛酸電池和鉀電池中的磷酸鐵鯉電池的。理電池目前作為新能源汽車與儲(chǔ)能電池的主流,使用主要材料為理、鎳、錳、鉆。但是,目前世界上,鯉礦儲(chǔ)量前三位的國(guó)家,分別為智利、澳大利亞、阿根廷,鎳礦儲(chǔ)量的前三位,分別是澳大利亞、法屬新喀里多尼亞、巴西;錳礦儲(chǔ)量的前三位,分別是南非、澳大利亞、加蓬;鉆礦的儲(chǔ)量前三位分別是剛果、澳大利亞、古巴這也就意味著什么?一旦中國(guó)的錘電池規(guī)模發(fā)展,中下游企業(yè)都將被上游,其次利潤(rùn)主要都集中到上游去大家可以看看頭部新能源整車企業(yè),蔚來、小鵬、理想、哪吒等,哪一個(gè)賺錢了?中游的核心企業(yè),寧德、億緯鯉能哪一個(gè)賺大錢了?都是毛利率很低,甚至整車企業(yè),越賣越虧,只有-體化的比亞迪還有一定的利潤(rùn),但也毛利率很低。如果完全依賴鯉鎳鉆等資源,這個(gè)數(shù)十萬億的工業(yè)體系一旦完成,如果完全離不開鉀錦等貴金屬,不僅被人死死掐住脖子,新能源產(chǎn)生的利潤(rùn)也會(huì)被上游企業(yè),以及背后的華爾街資本全部吸走。因此站在整個(gè)大的國(guó)家自主可控、長(zhǎng)期能源安全、能源低成本的角度上看,氫能源勢(shì)在必行也就是會(huì)出現(xiàn)最近幾年開始大規(guī)模推動(dòng)氫能源,現(xiàn)在政策層面幾個(gè)億幾十個(gè)億的投入,未來就會(huì)帶來幾百億、幾千億的產(chǎn)業(yè)規(guī)模和經(jīng)濟(jì)效益。制氫技術(shù)分析盡管氫是自然界最豐富的元素之,但是天然的氫在地面上卻很少有,所以只能依靠人工制取。通常制氫的途徑有:從豐富的水中分解氫:從大量的碳?xì)浠衔镏刑崛?從廣泛的生物資源中制取氫:或利用微生物去生產(chǎn)氫等等。各種制氫技術(shù)均可掌握。但是作為能源使用,特別是普通的民用燃料,首先要求產(chǎn)氫量大,同時(shí)要求造價(jià)較低,即經(jīng)濟(jì)上具有可行性,這是今后制氫技術(shù)的選擇標(biāo)準(zhǔn)。就長(zhǎng)遠(yuǎn)和宏觀而言,氫的主要來源是水,以水裂解制氫應(yīng)是當(dāng)代高技術(shù)的主攻方向。以下簡(jiǎn)述幾種制氫方法。(一)化石燃料制氫這是目前大量化工用氫的生產(chǎn)方法,如化肥生產(chǎn)的造氣,即以煤在氣化爐中燃燒,通過水蒸氣還原反應(yīng),獲得氫氣。同樣,石油、天然氣或生物質(zhì)燃料,均可用類似的方法制取氫。但是,這樣的造氣效率不高,需要消耗大量能源,并對(duì)環(huán)境污染較大。以能源換燃料,是得不償失的。鑒于化石能源的有限性,應(yīng)盡可能滿足有機(jī)原料的需要,而不能作為產(chǎn)生氫能的依靠。(二)電解水制氫人們最早的制氫方法就從電解水開始,至今它仍然是工業(yè)化制氫的重要方法。盡管改進(jìn)型的電解槽已把電耗壓到了相當(dāng)?shù)?,但還是工業(yè)生產(chǎn)中的電老虎。而且電本屬二次能源,除了水電,電是用大量燃料換來的,其中經(jīng)過熱能、機(jī)械能、電能的轉(zhuǎn)換,本來能耗就不小,再經(jīng)電解水制成氫,總的能源效率實(shí)在太低,以此將氫作能源,無疑也是不可取的。不過現(xiàn)在正繼續(xù)改進(jìn)電解水制氫的工藝,并使用豐水期的水電,或利用風(fēng)能、太陽能等可再生能源來電解水制氫作為這些新能源的貯存手段,自當(dāng)別論,不能不說是有可取之處。(三)硫化氫制氫在石油煉制、煤和天然氣脫硫過程中都有硫化氫產(chǎn)出,自然界也有硫化氫礦藏,或伴隨地?zé)岬鹊拈_采也會(huì)產(chǎn)生硫化氫。國(guó)外已有硫化氧分解方法,包括氣相分解法(干法)和溶液分解法(濕法),能同時(shí)獲得硫磺和氫氣。盡管這種工藝需要一定的高溫(約600C)和適當(dāng)?shù)拇呋瘎蚪?jīng)過光照等措施,但是能化害為利,綜合利用,將不失為一種制氫的好方法。(四)光解海水制氫80年代末,國(guó)際上出現(xiàn)了光解海水制氫的方法,以激光誘導(dǎo)MOCVD制膜技術(shù)有所突破,制成新型的金屬/半導(dǎo)體/金屬氧化物光電化學(xué)膜,用此種膜作為海水電解的隔膜,能使海水分離制得氫和氧,其電耗低,轉(zhuǎn)換效率已達(dá)10%左右,此方法已引起各國(guó)科學(xué)家的關(guān)注。(五)光化制氫利用入射光的能量使水的分子通過分解或水化合物的分子通過合成產(chǎn)生出氫氣。在太陽的光譜中,紫外光具有分解水的能量,若選擇適當(dāng)?shù)拇呋瘎?,可提高制氨效率。因此在太陽能利用的高技術(shù)研究中光化制氫將作為重點(diǎn)。,有的還可將光電、光化轉(zhuǎn)換同時(shí)進(jìn)行,以獲得直流電和氫、氧。目前,盡管尚處于實(shí)驗(yàn)室研究階段,但對(duì)開辟制氫途徑具有很大的吸引力。(六)生物制氫技術(shù)利用植物的光合作用制氫和微生物分解有機(jī)物制氫。從常見的植物光合作用吸收二氧化碳制造氧的過程,不難理解光合作用的深化。目前,光合作用在多數(shù)植物中效率非常低,通常均低于千分之五,這與自然光譜的吸收率有關(guān)。在今后的生物工程研究中,提高植物的光合作用效率是突出任務(wù)之一,其中除制氧機(jī)制外,氫的轉(zhuǎn)換也在其中。至于微生物制氫,自然界已發(fā)現(xiàn)有類似甲烷菌的制氫菌,只是其菌種繁育不如甲烷菌那樣簡(jiǎn)單。若能建立合適的菌種群落,制造氫氣就會(huì)像制造沼氣一樣。(七)熱分解水制氫當(dāng)水直接加熱到很高溫度時(shí),例如3000C以上,部分水或水蒸氣可以離解為氫和氧。但這種過程非常復(fù)雜,遠(yuǎn)非設(shè)想那樣簡(jiǎn)單。其中突出的技術(shù)問題是高溫和高壓。較有希望的是利用太陽能聚焦或核反應(yīng)的熱能。關(guān)于核裂變的熱能分解水制氫已有各種設(shè)想方案至今均未實(shí)現(xiàn)。人們更寄希望于今后通過核聚變產(chǎn)生的熱能制氫。在美國(guó)能源部主持下有勞倫斯一利弗莫爾實(shí)驗(yàn)室、通用原子能公司和華盛頓大學(xué)等單位參加的核能熱化學(xué)制氫研究項(xiàng)目已進(jìn)行了多年,主要是以一種串聯(lián)磁鏡式核聚變堆為熱源,用硫碘熱化學(xué)循環(huán)的方法制取氫。此外,原蘇聯(lián)也制訂過通過托卡馬克核聚變堆進(jìn)行高溫蒸汽電解的制氫方案。所有這些制氫方法,都涉及一系列高技術(shù),但人們?nèi)杂行判挠託淠苁澜绲某霈F(xiàn)。氫能源的特點(diǎn)當(dāng)今世界開發(fā)新能源迫在眉睫,原因是

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