绿色新能源——氢气与地热详解.ppt

为了解决能源短缺、环境污染日益严重和经济可持续发展等问题,洁净的新能源和可再生能源的开发迫在眉睫 ;氢能是人类能够从自然界获取的、储量最丰富且高效的含能体能源。 氢能具有无可比拟的潜在开发价值: ①氢是自然界最普遍存在的元素,它主要以化合物的形态储 存于水中,而水是地球上最广泛的物质; ②除核燃料外,氢的发热值在所有化石燃料、化工燃料和 生物燃料中最高;氢燃烧性能好,点燃快,与空气混合 时有广泛的可燃范围,而且燃点高,燃烧速度快; ③氢本身无毒,与其他燃料相比氢燃烧时最清洁。 ;氢能利用形式多,既氢能利用形式多,既可以通过燃烧产生热能,在热力发动机中产生机械功,又可以作为能源材料用于燃料电池,或转换成固态氢用作结构材料。用氢代替煤和石油,不需对现有的技术装备作重大的改造,现在的内燃机稍加改装即可使用。所有气体中,氢气的导热性最好,比大多数气体的导热系数高出10倍,在能源工业中氢是极好的传热载体。; 氢能是一种理想的清洁能源，其在燃料电池领域的应用是发展氢能清洁利用的关键。燃料电池是将氢气的化学能直接转化为电能的装置，具有转换效率高、零排放等特点，是最佳的氢能利用技术。近年来，燃料电池技术的不断完善带动了以燃料电池为核心的新兴产业的快速发展，其中，氢燃料电池汽车、分布式发电、氢燃料电池叉车以及应急电源的应用已接近产业化。 ;; 氢燃料电池汽车（FCEV）可实现真正的零排放、零污染，是传统燃油汽车理想的替代品，也是氢能清洁利用的主要方式。 2013 年 3 月，现代汽车 ix35 料电池车批产型号在韩国蔚山工厂下线，现代成为全球首个批量生产氢燃料电池车的汽车企业。同年，日本的丰田和宝马、本田和通用、日产和戴姆勒及福特分别与其它巨头结盟，推进燃料电池汽车的商业化，先后计划于 2015—2017 年期间实现燃料电池汽车上市，其中，丰田燃料电池汽车 mirai 已于 2014 年12 月 15 日正式上市销售。在国内，氢燃电池汽车开发也紧随其步，在北京奥运会、上海世博会、广州亚运会及深圳大运会期间都开展了燃料电池汽??的示范项目。特别是 2014 年 3 月，上海汽车集团与德国大众汽车签署联合声明，双方将开展燃料电池技术合作，并宣布于2015 年推出 80 辆燃料电池汽车，进入商业化示范阶段;分布式发电一般是指靠近最终用户或者就在最终用户处（工厂、商业企业、公共建筑、街区、私人住户）的集成或者单机的小型发电装置。它具有利用技术种类多、发电规模可大可小、设备容易安装及可满足 不同需求等优点， 可为工业、商业 和住宅的供电问 题提供解决方案; 截至 2013 年10 月，家用燃料电池热电联供系统（CHP）安装量已达 57000 套，单套售价也已从 2009 年的 350 万日元降至今日的 200 万日元左右，有望至 2016 年降至（70～80）万日元，到时可完全实现商业化。质子交换膜燃料电池（PEMFC）和磷酸型燃料电池（PAFC）是现有家用 CHP 最常用的燃料电池类型。CHP 的安装方式主要分为两类，即离网和并网安装，前者为避免受负载波动的影响，使得系统的复杂性和价格提高，而后者可在用电高峰阶段实现电网补充供电，当用电量较少时可向电网输入多余电量，为了得到更高的效率，热存储单元对于两者都是不可或缺的. 在我国，国家能源局于 2014 年 4 月下发豁免部分发电项目电力业务许可证的通知，为包括分布式发电等在内的分布式能源、清洁能源发展创造了相对宽松的环境，可有效推动国内燃料电池分布式发电的发展。 ; 将氢燃料电池应用于应急电源的企业众多，比如苹果公司、微软公司、威瑞森公司、ATT 公司、奥巴哈第一国家银行等。尤其是通信用燃料电池应急/备用电源，已成熟商业化应用5 年以上，应用规模达到了近万套级，我国三大电信运营商已有百余套燃料电池备用电源投入使用。 2012 年攀业公 司 在中国移动开设的首个燃料电池试验局 PBP-3000 运营至今，期间经历了沙尘暴、降雪等恶劣天气，运行依然稳定。燃料电池的稳定可靠性是其在应急电源领域推广的重要优势，当然，成本因素仍是限制其规模化应用的主要原因，可以设想，随燃料电池技术的进一步发展，当成本继续降低，燃料电池在应急电源领域的应用也将进一步加大。 ;风能、太阳能的开发利用受间歇性和不可预测性的影响，造成大量能源的浪费，严重制约了它们的发展。氢能是一种良好的能源载体，通过电解制氢的方式将风电、光伏电转化为氢气可提高风能、太阳能的使用量和利用效率，制得的氢气可直接利用，还可掺入现有天然气管网实现大规模输运和利用。 ;发展可再生能源，储能是关键。可再生能源的