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05-18

氫儲能優勢明顯,將會推動光伏、風電的大規模應用

眼下,北方地區即將入夏,電力系統開始準備迎峰度夏。隨著發電裝機不斷增加,近年來我國電力整體呈現供大于求的格局。但是在剛過去的這個冬季,一些地方時隔多年再次出現拉閘限電現象。專家分析,出現這種看似矛盾的現象,原因之一是光伏、風電等可再生能源發展迅速,這類電源時斷時續,加劇了電網的波動性。要支持可再生能源發展,就要盡量減小這種波動。 同濟大學教授余卓平表示,在發電側光伏企業目前正探索通過氫儲能,優化電力供應?!半娋W是希望有穩定的電源的?,F在把氫作為一個中間載體,能夠上網的電上網,上不了網的電來制氫,實際上就把電轉化成氫能,把它儲存下來了,這個是可以大規模來做的?!? 而在用電負荷增加時,又可以反向操作,用儲存的氫氣發電,向電網供電。這樣一來,可再生能源發電就變得靈活可控,不再“看天吃飯”,電網調峰壓力也會明顯減輕。但值得注意的是,氫儲能目前在國際上并沒有成熟應用案例,一些專家也對這項技術提出過質疑,最大的質疑就是能量在電力和氫能之間來回切換,能效還有多高?根據協鑫集團氫能事業部執行總裁周振聲計算,從電到氫再到電,一個循環走下來,能效只剩40%。 而當前在儲能領域,還有抽水蓄能和儲能電池等模式。以儲能電池為例,整個過程就是充放電,能量損失只有10%左右,能效明顯高于氫儲能。不過周振聲說,與電池相比,氫儲能也有無可比擬的優勢?!耙话愕膬δ茈姵?、鋰電池這些存儲時間是很短的,最多一個星期,但是氫不一樣,幾年都行,這是一個很重要的點。另外又能夠反過來在它(電網)需要的時候隨時放電的,基本上我覺得燃料電池是可以無限制的,只要有氫它就可以無限供應?!? 另外,儲能電池儲存的電量越多,占用的空間也越大,因此并不適合電站這種大規模儲能場景。而抽水蓄能則需要靠近水源,也有條件限制。綜合對比,氫儲能潛力更大一些。4月份,氫儲能迎來政策支持。國家能源局印發《2021年能源工作指導意見》,提出以需求為導向,探索開展氫儲能及其他創新儲能技術的研究和示范應用。不過有業內人士指出,解決可再生能源消納問題,只靠發電側增加儲能設施是不夠的。 氫儲能會不會得不到調用,成為擺設?這也是當前光伏、風電企業最擔心的問題。余卓平則認為,即使電網不調用,氫儲能未來也不愁沒有用武之地。 余卓平說:“甚至可再生能源我就是用來制氫的,我根本就可以不上網。有的地方(電)如果很豐富,現在上網有困難,我把發出來的電馬上就制成氫氣,就儲存下來了,然后在它的應用端再去用,這是一個非常好的解決方案。所以我們說,氫能將來會推動可再生能源的大規模應用?!?
05-17

氫和CO2制甲醇技術亮相央視

碳達峰、碳中和是今年兩會期間的熱詞?!疤歼_峰”是指在某一個時點,二氧化碳的排放不再增長達到峰值,之后逐步回落。而“碳中和”指的是,在一定時間內,通過植樹造林、節能減排等途徑,抵消自身所產生的二氧化碳排放量,實現二氧化碳“零排放”。這一目標依靠現有路徑難以完全實現,必須尋求新的突破。 距離內蒙古鄂爾多斯市西北部100多公里的杭錦旗,種了890多萬株樟子松、楊樹等旱地里易于生長的喬木,占地近50萬畝。這些樹是附近一家企業種植的。 他們為什么要花這么大心思來種樹呢?原來,企業年產精細化學品120萬噸,碳排放將近上千萬噸。樹林是實施減排的一條有效途徑,但是第三方權威機構給這片樹林做的項目審定,年均減排只有8.93萬噸,盡管8年種樹期間已經投入4億元,但還是遠遠無法消化二氧化碳的排放量。 ? 企業副總裁李俊誠最大的壓力來自于他自己算的一筆經濟賬。按目前建議征收二氧化碳排放稅每噸50-100元計算,幾百萬乃至上千萬的碳稅將是企業發展最棘手的難題。 ? 考慮再三,2015年,他們決定在精細化學品項目園區3公里外的地方,建設太陽能光伏項目,用清潔能源為煤化工供電,但一年減排量也僅有10萬噸,加上碳匯林消耗8.93萬噸二氧化碳,企業多年來做出的努力還不及碳排放的零頭。 ? 直到2016年,當李俊誠遇到康鵬和他的電化學方法制氫技術時,困擾企業多年的減排難題終于有了新的解決方案??爹i的研究理論是:二氧化碳和水共同進入反應器,在電極板表面與催化劑結合。在電能的作用下,催化劑將二氧化碳和水分解為一氧化碳和氫氣,也就是合成氣。 ? 合成氣具有廣泛的用途,是重要的化工原料,經過后續反應可生成油品,也可以制作其他產品如甲醇、塑料等。二氧化碳變廢為寶能生產出終端化工產品,這讓李俊誠興奮不已。很快,就在精細化工廠區內,康鵬的二氧化碳電化學利用裝置的示范項目啟動了。 ? 經過整整三年時間的研發,2020年8月,二氧化碳電化學利用正式開車運行,累計運行1800小時,裝置運行平穩,各運行條件得到了有序的測試。2020年11月,二氧化碳電解制合成氣中試項目順利通過現場考核。 ? 專家測算,利用杭錦旗伊泰化工120萬噸煤制油項目的二氧化碳產品氣作為原料氣,每年可處理30噸二氧化碳,可生產45kNm3(千標方)合成氣,這也標志著二氧化碳電解技術邁向工程化階段。企業測算,現在大概是7度電能轉化一方二氧化碳,雖然現在的電價成本高,但對二氧化碳的排放,這是最能解決核心問題的辦法和路徑。 ? 數據顯示,2019年,我國二氧化碳排放總量占全球29%,二氧化碳減排任務十分艱巨。而全球化石能源資源枯竭趨勢正在顯現,早在本世紀初,中國的科學家們就開始了新的探索。 ? 早在2001年,全國政協委員李燦就開始了人工光合成太陽燃料的研究工作。太陽一個小時給予地球的能量,幾乎抵得上地球一年的能源消耗。模擬自然光合作用,實現人工合成綠色能源,李燦的研究正是基于這個大膽的設想:模仿植物,構建人工裝置,可控地進行人工光和作用,吸收太陽光,將水分解為氫氣和氧氣,或直接將水和二氧化碳轉化為有機燃料,實現二氧化碳的循環利用。 ? 但研究并不是一帆風順。直到2016年,李燦院士團隊發現了一種雙金屬固溶體氧化物催化劑,實現了二氧化碳高選擇性、高穩定性加氫合成甲醇,相關研究成果發表在國際著名刊物上,并為隨后的工廠化提供了堅實的理論基礎。 ? 而李燦院士的人工光合成太陽燃料的路徑也越發清晰:第一步就是要把光變成能量,目前可以采用光伏發電的形式;第二步就是電解水制氫;第三步就是二氧化碳加氫制作甲醇。 ? 實驗中李燦團隊還經過這樣的測算:電解水制氫每噸氫相當于儲存3.3萬度電,將電能轉化成化學能,是最有效的化學儲能反應;與煤炭和石油相比,二氧化碳與制氫甲醇燃料具有燃燒清潔、溫室氣體排放少的特點。如以甲醇代替煤炭作為燃料,排放的PM2.5將減少80%以上,氮氧化物減少90%以上。 ? 李燦院士“液態陽光”項目實驗室研發成功的消息不脛而走。位于西部的蘭州新區馬上要建設一個熱電聯產項目,為園區里的精細化工提供用電和用氣,而這個項目所排放的二氧化碳正需要“液態陽光”來制成甲醇。因為有了這樣前瞻性的規劃和考量,所以在2019年,蘭州新區配套了一系列優惠政策和土地資源,第一時間搶到“液態陽光”。 ? 整個項目總投資1.4億,總占地約289畝,其中配套建設總功率為10MW的光伏發電占地259畝,為電解水制氫設備提供電力。2019年12月,70多臺設備陸續制作完成準備進廠。 ? 2020年1月,“液態陽光”示范項目投料試車,進料3個小時后生產出液體甲醇產品。經過權威機構測評,甲醇有機物含量達到99.5%,這也標志著我國利用可再生能源制備液體燃料邁出了工業化的第一步。 ? 這是全球范圍內第一次直接太陽燃料規?;铣傻膰L試。該項目若滿負荷運行,每年可生產甲醇1500噸,消耗二氧化碳2000噸,消納太陽能發電1500萬度。 ? 專家估算,目前我國年甲醇產能約8000萬噸,如果采用太陽燃料甲醇合成路線,則每年可減排二氧化碳上億噸。 ? 按照測算,每噸甲醇所需氫氣的成本為2000元,每噸甲醇所需成本約為2500元。所以,電價的成本決定著“液態陽光”甲醇的市場競爭力。 ? 二氧化碳電化學技術和“液態陽光”技術,肩負起二氧化碳減排的重任,兩項技術雖然目前尚處于大規模應用的初級階段,但隨著電解水制氫技術的大規?;瘧?,綠色氫能的成本逐步下降。并借助二氧化碳減排的收益,綠色氫能和“液態陽光”甲醇將具有市場競爭力,將成為完成碳中和目標的主要路徑之一。 ? ? 作為全國政協委員,李燦在今年的提案中大力推廣以“液態陽光”甲醇為燃料的汽車。如果我國大部分汽車采用甲醇燃料,就可替代數億噸汽油,緩減我國石油進口的能源安全問題,相應的減排十億噸級二氧化碳。 ? 半小時觀察:“碳中和”行動展現大國責任與擔當 ? 從碳達峰到碳中和,歐美的過渡期約為50到70年,而中國碳中和目標隱含的過渡時長僅為30年,但這一選擇將把全球實現碳中和的時間提前5到10年。 ? 作為世界上最大的發展中國家,中國實現碳達峰、碳中和比發達國家的難度更大,然而這既是中國積極應對氣候變化、推動構建人類命運共同體的責任擔當,也是貫徹新發展理念、推動高質量發展的必然要求。 ? 因此,碳達峰、碳中和所引領的能源革命不止是一場技術革命、消費革命、生產革命,也是體制、機制的革命,需要更多的政策支持、更多元的綠色發展路徑。我們期待著未來,看到更多的綠色成績。
05-12

氫能進萬家 助推山東氫能發展提速

近日,山東傳來捷報,“氫進萬家”示范項目在山東簽約落地,這意味著雖然山東無緣五部委推進的氫燃料電池汽車示范推廣城市群,但卻拿到了另一個示范工程,為山東能源轉型提供了新的機遇,也將有助于氫能發展提速。   近日,科技部與山東省政府簽署了“氫進萬家”科技示范工程協議,該項目將選取濟南、青島、濰坊、淄博四市開展示范先行,將利用五年的時間重點圍繞“一條氫能高速、二個氫能港口、三個科普基地、四個氫能園區、五個氫能社區”的建設目標,通過純氫管道輸送的方式,開展將氫能利用進入工業園區、社區樓宇和交通移動用能、港口、高速等多場景的應用示范,打造全國首條氫能高速走廊、全國首個萬臺套氫能綜合供能裝置示范基地。卓創資訊認為,“氫進萬家”示范項目落戶山東,為山東能源結構轉型提供了新的機遇,而這與山東省自身優勢及近年來布局氫能努力亦是密不可分的。   其一,豐富的副產氫資源。山東省作為能源大省,氯堿、焦化等企業分布較多,其副產的氫氣資源為省內氫能發展提供了資源保障,據相關部門測算,山東氫氣的年產量在260萬噸左右,為全國之最。多為管道氣供應企業自身生產需求,目前進行充裝或提純的商品氫的年產僅在2萬多噸,燃料氫及高純氫的量也較小,但目前PSA等相關提純技術已較為成熟,只要有氫氣,那何愁沒有燃料氫呢,據卓創資訊調研,濱化、鐵雄冶金、泰鋼等眾多企業的副產氫非常豐富,目前亦在積極布局氫氣提純,此外,青島院士港智慧園區的光伏制氫也將引領山東可再生能源制氫的發展道路。   其二,政策密集出臺,為氫能發展保駕護航。2020年氫能被列入能源,各地爭相布局,山東作為新舊動能轉換的先行示范典型,亦高度重視,自去年以來制定了一些列政策為產業發展提供保障。據卓創資訊梳理,目前山東省共出臺氫能相關政策14份左右,其中包含《山東省氫能產業中長期發展規劃(2020-2030年)》在內的規劃類文件4份,主要是涉及省級及濟南、青島、濰坊等地,提出要不斷擴大氫能在全社會多場景應用;在支持產業發展方面,濟南、青島、濰坊、淄博、濟寧等亦有相關規定;在管理規范方面,公布了全國首個省級《車用加氫站運行管理規范》及《氫燃料電池汽車運營規范》。此外,還成立了全國第一個省級層面的產業聯盟—山東氫能源與燃料電池產業聯盟。因此,從政策方面來看,也體現了山東省發展氫能的決心。   其三,核心企業助力氫能發展成效初現。山東省聚集了一批氫能產業核心企業。除了上述提到的工業副產氫企業外,濰柴目前已經初步具備“基礎部件-電堆-發動機-整車”的全套研發和測評能力,是全球氫燃料電池商用車區域性示范投放產品最多的企業之一;東岳集團的燃料電池質子交換膜(氫燃料電池汽車的芯片)質量接近世界先進水平;美錦能源在青島布局整車制造項目等等,助力山東氫能發展初顯成效。據卓創資訊梳理,目前山東省共有加氫站14座,其中濟南、青島、淄博、濰坊四地分布較為集中,四個地區已在運行的氫燃料公交車達400余量,為后市“氫進萬家”項目奠定了良好的基礎。   綜上所述,山東省在發展氫能方面除了具備資源優勢,也做足了準備工作,雖然2020年未能擠進氫燃料電池汽車示范推廣城市群,但此次“氫進萬家”項目再次為山東推動氫能發展注入了動力。此外,卓創資訊認為,要實現“氫進萬家”,除了發揮目前的優勢資源,仍需聚焦氫氣成本的下降包括上游制取環節進一步發展可再生能源制氫、儲運環節的技術突破等,加氫站等基礎設施的網絡布局,及下游應用場景及規模的擴大。
05-10

國家市場監管總局發布3項液氫重要國家標準

國家市場監督管理總局(國家標準委)近日批準發布215項重要國家標準,涉及綠色節能等諸多領域,其中包括3項液氫標準。 在綠色節能領域,《氫能汽車用燃料液氫》《液氫生產系統技術規范》《液氫貯存和運輸技術要求》三項國家標準進一步完善了氫能標準體系,使液氫民用有標可依,為指導液氫生產、貯存和運輸,加強氫燃料質量管理,促進氫能產業高質量發展提供重要標準支撐?!豆澞芗夹g評價導則》《合同能源管理服務評價技術導則》兩項國家標準為節能技術遴選與評定工作提供重要的依據和參考,促進節能技術等綠色技術創新及應用,提升合同能源管理項目的專業技術水平和服務質量,有利于推廣市場化節能機制,實現節能降碳目標?!豆I企業能源管控中心建設指南》國家標準將促進互聯網+節能技術創新及融合應用,擴大綠色技術市場規模,為“十四五”能耗“雙控”和2030年前碳達峰工作提供重要的標準技術支撐?!遁喪酵侠瓩C燃油經濟性評價指標》國家標準填補了輪式拖拉機燃油經濟性評價指標方面標準的空白,可以促進產業結構調整和優化升級,以達到農機節能降耗、農民節能增收的目的?!朵\負極原電池汞鎘鉛含量的限制要求》強制性國家標準明確了無汞電池、無鉛電池、無鎘電池的定義和標識規定,修改了相關重金屬限量要求,取消了含汞電池(低汞電池),對于減少汞等重金屬對環境的污染以及保護人體健康發揮重要作用。 ? 在公共安全領域,《電動汽車換電安全要求》國家標準是汽車行業在換電模式領域制定的首個基礎通用國家標準,有助于提升換電電動汽車在機械強度、電氣安全、環境適應性等方面的安全水平,保障換電電動汽車的安全性?!段kU貨物運輸應急救援指南》系列國家標準為危險貨物運輸事故初始救援階段如何及時采取適當的救援措施提供重要的指導和參考,促進和完善我國危險貨物運輸應急救援標準體系建設,切實保障人民生命財產安全。
04-26

本田將在2040年停售純燃油車,電動汽車EV和燃料電池汽車FCV占到銷量的100%

據國外媒體報道,本田汽車首席執行官三部敏宏昨日宣布,本田將在2040年使電動汽車EV和燃料電池汽車FCV占到銷量的100%,以達成碳中和目標。 該目標是本田在戰略層面開始重視電氣化變革的信號。據悉,在此之前,本田將力爭2030年使電動汽車EV和燃料電池汽車FCV的銷量達到40%,2035年達到80%,循序漸進達到最終零燃油車的目標。此外,本田還將在2030年前為所有汽車配備ADAS(高級駕駛輔助系統),力爭2050年實現0事故死亡。 本田總裁Toshihiro Mibe在新聞發布會上表示,這是一個汽車制造商追求一個無碳的未來的責任。還計劃在未來6年內投資5萬億日元(460億美元)用于電動和燃料電池汽車的研發。這一聲明也意味著,到2040年,本田將不再銷售使用汽油和排放二氧化碳的汽車,從而成為第一家走上這條道路的日本汽車制造商。 本田的聲明與日本首相Yoshihide Suga去年10月的承諾一致,即到2050年實現日本溫室氣體零排放。 對于全球汽車廠商而言,向新能源電氣化轉型的速度明顯加速。日本汽車制造商之所以在這一領域處于落后地位,是因為他們長期以來一直在汽油動力汽車領域占據全球主導地位。對本田來說,未來的道路并非一帆風順。根據目前的技術,電動汽車需要大量的鋰離子電池,但是價格昂貴,這使得下一代電池的開發成為一個優先考慮的問題。為本田提供數千個零部件的供應商也必須重新審視他們的生產計劃。
04-23

習總書記檢閱氫能重卡技術

4月19日,清華大學110周年校慶之際,中共中央總書記、國家主席、中央軍委主席習近平來到清華大學考察,并檢閱了車輛與運載學院歐陽明高院士、李建秋教授科研團隊研發的高性能商用車燃料電池系統。 早在五年前,李建秋教授便在氫課堂上表示過,我們要把新能源重卡攻克,打造出新一代氫能重卡。 無疑,對于一輛重卡相當于50輛小車尾氣排放的污染重壓下,解決重卡低碳化、零碳化將是未來重要方向,而推動氫作為未來重卡實現零排放的一種燃料,將是清華大學十多年來致力推動氫技術發展并取得顯著成效之后的又一關鍵性突破點。 然而剛剛起步的氫能重卡面對著種種困境:技術水平和產業鏈發展不足,配套設施不晚上,成本問題也在阻礙“柴改氫”的進程。 談及氫能重卡發展的困境,趙吉詩坦言:“成本高是當前我國氫燃料電池汽車發展面臨的主要問題。氫能重卡成本分購置和運營兩部分,購置成本目前約是柴油車的3倍;運營成本則需氫氣價格降到25塊錢/公斤以下,才能與柴油車競爭?!? 他表示,成本問題極大限制了氫燃料電池車輛推廣,意味著即便氫燃料電池乘用車得以量產,終端買家也將寥寥無幾。 “在商用車領域,目前公交車主要依賴行政手段推動,財政富裕的地區為了推動產業發展或搶占轉型先機,會大力推廣公交車,但這種模式很難持續?!? 那么,未來氫能重卡是什么樣的?在清華大學的技術架構中,將通過液態氫儲氫技術,將傳統內燃機換成300千瓦的燃料電池發電系統,將整車控制系統電動化和智能化結合,采用全輪轂電機驅動實現電傳動,并使得加一次氫氣車輛續駛里程超過1000公里,實現真正的零排放。 從目前來看,氫能源在轎車、客車、物流車、有軌電車等方面的技術攻克已經取得了初步的成就,無論從技術條件、車輛性能、成本考慮都已經具備初步量產的條件。 多重“卡脖子”難題終于解決。如今接受檢閱的燃料電池系統采用具有完全自主知識產權的國產電堆,零部件國產化率高達100%。額定功率120kW,質量功率密度突破700W/kg,實現-35℃低溫啟動、-40℃低溫儲存,達到世界先進水平。
04-14

多地入場巨頭加碼 氫能產業乘風起

近期氫能產業熱度一再上漲,在各省市產業規劃相繼出爐的同時,相關企業也馬不停蹄地加碼布局。雪人股份于4月7日晚發布公告稱,正在籌劃非公開發行股票事項,募集資金擬用于公司氫能領域相關產業商業化項目,公司股票4月8日開盤即再度漲停,走出三連板。此前,中石油、中石化、隆基股份等巨頭企業也已紛紛布局氫能產業。在專家看來,氫能具有廣闊的發展前景,但成本和技術要求高成為氫能產業發展的瓶頸,鼓勵和支持企業發展氫能仍需探索更多模式。 對“碳中和”作用大 在“碳中和”目標下,可以由水制取的氫能越來越多地進入大眾視野,也成為資本爭相布局的產業領域。清潔、高效、可持續,氫能被視為21世紀最具發展潛力的清潔能源。 根據國際氫能委員會預計,到2050年,氫能將承擔全球18%的能源終端需求,創造超過2.5萬億美元的市場價值,燃料電池汽車將占據全球車輛的20%-25%,屆時氫能將成為與汽油、柴油并列的終端能源體系消費主體。 我國在2020年11月發布的《新能源汽車產業發展規劃(2021-2035年)》中就指出,要有序推進氫燃料電池供給體系建設,包括提高氫燃料制儲運經濟性和推進加氫基礎設施建設。今年,“十四五”規劃綱要(草案)也將氫能作為重要的前沿科技和產業變革領域,要求組織實施未來產業孵化與加速計劃,謀劃布局一批未來產業。 政策迎風,很快,長三角、珠三角、四川、山東等省市級氫能發展規劃相繼出臺,加氫站建設進度逐步加快。 4月7日,《北京市氫能產業發展實施方案(2021年-2025年)》(征求意見稿)開始向社會公開征求意見,其中提出,2025年前,北京要具備氫能產業規?;茝V基礎,氫能產業體系、配套基礎設施相對完善,培育10-15家具有國際影響力的氫能產業鏈龍頭企業。京津冀區域累計實現氫能產業鏈產業規模1000億元以上,減少碳排放200萬噸。 截至2020年底,北京市已有氫能相關企業、機構數量約150家,其中,氫能供應領域73家,燃料電池領域89家。據估算,2020年北京氫能產業實現產值約30億元。 在應用方面,氫氣不僅可以代替汽油做汽車發動機燃料,也具有發電和儲能作用,可以幫助電網調峰。廈門大學中國能源政策研究院院長林伯強在接受北京商報記者采訪時表示,發展氫能對“碳中和”具有比較大的作用,它可以把不穩定的風電、光伏穩定地儲存、運輸,終端的運用也比較廣。不過,與儲能和其他輸送方式相比是不是有足夠的競爭力,要到時候再看。 盤古智庫高級研究員江瀚告訴北京商報記者,與充電等傳統能源相比,氫能在制備方式上主要是通過電解等實現,無論是能量密度還是效率都比傳統的儲電能量密度高很多,所以發展氫能從理論上說有著非常大的前景。 資本看好 巨頭爭相入局 資本市場上也激起了氫能產業熱,4月7日,中泰化學在投資者互動平臺表示,公司將積極探索并研究氫氣資源的產業化路徑。金宏氣體在接受機構調研時也表示,公司很早就布局了氫能源,募投項目也在張家港布局氫氣工廠,即將試生產;新設子公司眉山金宏未來也將設立氫氣工廠;重慶氫氣工廠生產能力即將從原來2400標方/小時提高到5600標方/小時,目前其所產氫氣已應用于7個加氫站。 氫能領域儼然已成為傳統能源、新能源巨頭企業必爭之地。傳統能源領域,中石油、中石化、國家能源集團等大型央企紛紛跨界發展氫能產業。中國石化發布消息稱,將把氫能作為公司新能源業務的主要發展方向,“十四五”期間規劃建設1000座加氫站或油氫合建站,打造“中國第一大氫能公司”,加快打造“油氣氫電非”綜合能源服務商。 新能源領域,光伏制氫成為新的發展風口。市值超3000億元的光伏龍頭——隆基股份就在3月底正式入局氫能,旗下氫能科技公司注冊成立。據了解,隆基股份是全球最大的硅片制造商和光伏組件商,主要從事單晶硅棒、硅片、電池和組件的研發、生產和銷售,以及光伏電站的開發業務。 市場對氫能發展持樂觀態度,根據平安證券的研究報告,2019年氫燃料電池產業相關投資及規劃資金1805億元。盡管受到疫情影響,2020年氫能投資金額仍有1600億元。 “眾多能源巨頭布局氫能業務看得是比較長遠的,這個領域剛剛開始,不像風電、光伏,有很多人在做。由于在技術方面的資本投入要高一些,也比較適合大的能源公司進行布局?!绷植畯娬f。 亟待降低成本 盡管氫能產業得到了諸多政策支持,但氫氣儲運成本居高不下、技術難題等仍制約著氫能產業規?;虡I化發展。 “高成本是整個氫能制備中需要解決的最大問題?!苯f。對于市場而言,如何降低氫氣制備的成本,真正提升氫能的市場價值,都是亟需考慮的。 據了解,氫氣按照生產來源分為“灰氫”“藍氫”和“綠氫”三類,“灰氫”是指96%的氫氣來自化石燃料,制氫成本較低但碳強度最高;“藍氫”碳強度相對較低但成本較高;“綠氫”則是利用可再生能源電解,零碳排放,成本也很高。 據國際氫能委員會指出,到2030年,水電解制氫在氫能領域投資占比最大,估計累計資金缺口高達200億美元。 “制氫的錢從哪兒來,在哪兒應用?如何推廣?都是未來要考慮的問題?!绷植畯娬f,“要實現氫能產業發展目標還是要走著瞧,隨著‘碳中和’‘碳交易’的發展,是否有可能提高氫能產業整體的競爭力,降低成本?!? 通過金融手段幫助企業發展氫能也成為一些地區探索的路徑。據了解,北京大興區就將打造氫能產業高端裝備制造與應用示范標桿區,金融方面設有規模20億元的氫能專項基金支持初創企業,也有支持國際產業合作的中日國際創新發展基金,為氫能領域企業提供資金支持。 未來,氫能發展成本也有下降趨勢。2020年7月由中國氫能聯盟與國際氫能委員會發布的《氫能平價之路》研究報告表明,在規模經濟的作用下,氫氣的成本下降幅度和速度將遠超預期,預計到2030年氫能產業鏈整體成本將下降50%。
04-13

氫能產業發展步入快車道 氫能示范城市群建設開啟競爭浪潮

近日,財政部等5部門下發通知,擬將京滬粵冀豫等地納入燃料電池汽車示范應用城市群,其中僅在華北地區就涌現了兩大城市群:北京城市群、河北城市群。這給華北氫能產業帶來了巨大利好。據悉,在四年的示范期間內,國家將采取“以獎代補”的方式,對入圍示范的城市群按照其目標完成情況給予獎勵。   打造氫能經濟是我國實現“碳中和”的關鍵因素,我國氫能產業發展步入快車道。據不完全統計,河北、廣東、河南、北京等地公布的專項氫能產業投資項目已超千億元。在近日舉辦的2021清華五道口首席經濟學家論壇,北京綠色金融與可持續發展研究院院長馬駿表示:今后30年左右的時間,投資機遇在100萬億到300萬億元。北京市在4月7日發布氫能產業征求意見稿提出,京津冀區域累計實現氫能產業鏈產業規模突破500億元,減少碳排放100萬噸。在交通運輸領域,推廣加氫站及加油加氫合建站等靈活建設模式,力爭建成37座加氫站,推廣氫燃料電池汽車3000輛。   如今,龐大的中國市場不僅吸引國內大量的氫能與燃料電池企業,豐田、現代、西門子等多家知名外企也逐步深化在中國氫能市場的布局。氫能產業發動機已經出現向東亞地區轉移的趨勢,日韓企業不僅在其國內加碼氫能,同時也正在全產業鏈方面加速布局中國市場。然而,國內本土氫能產業化尚只有雛形,如果不加以政策扶持,“與狼共舞”的競爭壓力將會在未來十年凸顯。因此,在氫能產業鏈重點布局和加快發展的當下,必須做好氫能產業的基礎工程:氫氣供應。   據悉,近日韓國SK宣布將投資18萬億韓元建造世界上最大的氫液化平臺,液氫產業的亞洲競爭已經開始。液氫的儲存和運輸一直是技術難關,國際上具有液氫生產、儲存和運輸“一條龍”的企業屈指可數。作為氯堿制氫龍頭企業,鴻達興業已打通“制氫、儲氫、運氫及氫能運用”全產業鏈,具備服務我國乃至東亞氫能產業鏈的先發優勢和競爭優勢,其通過使用 PSA 等技術去除氫氣中的雜質,得到純度高于 99.9999%的氫氣。
04-07

氫:儲能的未來

氫是宇宙中最輕、也是含量最豐富的一號元素,其燃燒熱值位居除核燃料之外的各種燃料之首。氫能作為一種清潔、高效、可持續的能源,被視為21世紀最具發展潛力的清潔能源。致力于加速氫能源轉型的全球CEO聯盟——氫能理事會(Hydrogen Council)曾評價氫能是“能源解決方案的瑞士軍刀”,在全球向低碳經濟過渡中發揮著關鍵作用。氫能的多功能性及其脫碳潛力可廣泛應用于運輸、建筑和重工業領域。像天然氣一樣,它可以存儲和運輸,并能很容易地轉換成電能、熱量或其他產品。 但目前,氫能面臨生產成本高和能源效率低等諸多短板,美銀美林也稱,氫技術已經存在了幾十年,尚未達到主流使用的臨界點。更有質疑者認為,使用清潔可再生能源產生的綠色氫在能源結構中的未來作用被夸大了,無法在供熱、運輸和重工業的脫碳中發揮主要作用。他們稱,由于全球約有98%的純氫是通過使用天然氣或煤炭原料的碳密集型方式(即“灰色”氫)產生的,支持氫能發展變成了大型石油公司希望未來幾十年繼續開采化石燃料的借口。英國《金融時報》日前發文稱,氫可作為“儲能的未來”,以解決太陽能和風能等清潔能源在電網中擴散時的可變性問題。這似乎為氫在全球零碳排放轉型中的實際應用增添了一個可行選項。例如,在需求疲弱時段內產生的多余可再生電力,可以轉而為電解機提供動力來制氫,被儲存起來的氫等于一種無碳清潔能源的長期儲能方式,以便在未來需求最旺盛時供調度分發。 德國公用事業公司Uniper希望用每天產量最高四個小時內產生的可再生電力來制造氫氣,以儲存在漢堡市的地下建筑物中,這些建筑物以前曾用來儲存天然氣。公司前首席執行官Andreas Schierenbeck承認,該項目依賴于獲得政府補貼,但能交易所儲存的氫,可出售給工業客戶,或提供給負有調峰使命的尖峰負載發電廠(Peaker plant)來發電使用。上文提到的氫能理事會執行董事Daryl Wilson表示:“可再生能源的間歇性是一個問題,需要一些大的儲存容器來平滑風能和太陽能的輸出,而氫能就是那個非常大的容器?!比怆娏γ乐薰臼紫瘓绦泄貾aul Browning也稱,綠色氫能與其他蓄能形式相比具有競爭力:“如果可再生能源在發電組合中占最大份額,則對長期存儲的需求將變得更加迫切;太陽能和風能不會一直運行,而鋰離子電池會在數小時內耗盡?!? 當然,通過清潔能源生產氫氣、儲存起來、再使用氫來發電的整個過程被指“效率低下且價格昂貴”。在電解水來制造氫氣以及在渦輪機中燃燒這些氫氣時都會損失能量,麻省理工學院能源技術研究院的科學家Dharik Mallapragada稱,整個過程產生的電能還不到一開始投入時的40%。這令利用電力制造氫氣、然后再用氫氣來發電被一些業內人士稱為“愚蠢之舉”。在基于氫的燃料電池問題上,特斯拉CEO馬斯克在2015年就曾表示,氫燃料汽車在新能源汽車領域中與電動車的較量毫無勝算,根本不足為懼,并稱做燃料電池汽車是一個“令人難以置信的愚蠢”行為。 但發展氫能來幫助全球脫碳轉型仍是大趨勢之一。歐盟、中國和澳大利亞等多國政府都已開始提供強有力的政策支持,一邊提高碳價,一邊為開發綠色氫提供資助。主流投行也看好氫能開發。美銀美林認為,氫可以滿足全球能源需求,為汽車提供燃料、為家庭供暖,并幫助應對氣候變化,比光伏更能作為“全球新能源的希望”;預計到2050年,市場份額將猛增6倍,產生2.5萬億美元的直接收入,間接基礎設施市場潛力高達11萬億美元。匯豐直言2020年代屬于氫能源,預計到2030年總安裝電解器容量126GW,供應1500萬噸綠氫(實現2018年全球純氫需求22%增長);預計2050年前氫能需求以6.4%的年增長率增長,到2050年氫能占全球能源需求的18%,歐盟計劃未來10年投資240億至420億歐元安裝氫電解槽。摩根大通稱,煉油、氨氣、鋼鐵和重型車輛等行業將引領氫過渡,發展速度更快且成本更低,氫目前在供熱、水泥生產和發電等領域滯后。電網規模的氫儲能仍比其他儲能方案昂貴,氫燃料電池的成本需降低約45%才能與內燃機競爭。但該行對綠色氫能降低成本持有積極態度,如果碳捕集政策支持,使用天然氣生產并捕集碳排放的“藍色”氫能在2030年前仍將保持成本競爭力。
03-24

氫能船舶時代漸行漸近:政策持續加碼 全球研發提速

?一方面是船舶的減排壓力與日俱增,另一方面,是氫能船舶替代的呼聲四起,從國家到地方制定的氫能發展規劃中,氫燃料電池船舶應用內容比重也在上升。   核心閱讀:一方面是碳排放大戶船舶行業的減排壓力與日俱增,另一方面是氫能船舶應用場景興起,氫燃料電池船全球研發進程加速。   “氨、氫能源未來可能成為主流的零碳排放船舶動力替代燃料?!苯显齑?集團)有限公司科技委主任胡可一,看好以氫燃料為動力的船舶應用前景。   目前,我國在氫燃料電池船舶領域處于初步探索階段,已有零星的示范項目,如中國船舶集團在2019年自主研發的2000噸級氫燃料電池自卸貨船,以及今年大連海事大學新能源船舶動力技術研究院牽頭建造的燃料電池游艇“蠡湖”號。在“碳中和”愿景下,船運業的減排壓力責任重大,氫能船舶作為實現船運業減排目標的解決方案之一,其推廣應用受到期待。   船運減排承壓   氫能或成突破口   “運輸船舶存在油耗大、排放量大帶來的嚴重污染,氫燃料電池船舶的市場需求很有潛力?!币晃粡氖麓皠恿ρ芯康臉I內專家告訴記者。   根據國際海事組織的數據,全球航運業的溫室氣體排放量約占世界總排放量的2.5%,航運業的污染治理和向更可持續能源轉型的壓力越來越大。國際能源署分析稱,2019年,國際海洋運輸約占全球能源行業二氧化碳排放的2%,隨著全球貨運量的增加,過去10年全球海洋運輸活動的直接二氧化碳排放量大幅上升。因此,實現減排目標對船運業而言仍然存在非常大的挑戰。   為應對船舶排放的二氧化硫和氮氧化物對城市空氣的污染。近年來相繼出臺了關于船舶減排的政策措施,如《防治船舶污染海洋環境管理條例》《船舶大氣污染物排放控制區實施方案》等,并制定發布了《2020年全球船用燃油限硫令實施方案》。   面對迫在眉睫的環保減排壓力,傳統重工業、汽車等領域正積極推進清潔能源轉型。運輸船舶作為污染排放大戶,也加快步伐,選擇燃料電池船作為突破口。   “氫燃料電池船是氫能發展的正確方向之一,可以極大地減少海洋河流污染?!鄙虾H剂想姵仄嚿虡I化促進中心秘書長張焰峰表示。   政策持續加碼   全球研發提速   一方面是船舶的減排壓力與日俱增,另一方面,是氫能船舶替代的呼聲四起,從國家到地方制定的氫能發展規劃中,氫燃料電池船舶應用內容比重也在上升。   我國氫能船舶的發展已獲得國家層面的政策支持。2020年6月,國家交通運輸部發布《內河航運發展綱要》的通知明確提出,鼓勵探索發展純電力、燃料電池等動力船舶,研究推進太陽能、風能、氫能等在行業的應用。   地方政府,尤其是濱江臨海的城市,對氫能船舶的應用推廣也快馬加鞭。2020年3月,廣東《茂名市氫能產業發展規劃(征求意見稿)》中明確提出試點燃料電池在工業發電、熱電聯供和船舶方面的應用。2020年12月,浙江舟山市正式發布《關于加快培育舟山市氫能產業發展的指導意見》,提出以船舶、海洋運輸、港口物流等海洋氫能示范應用為特色,探索打造氫能海上供應鏈。   全球范圍內,不少國家和企業將推動船舶業的脫碳進程作為實現氣候目標的重要手段。   全球航運巨頭馬士基集團(Maersk)近日宣布,為應對越來越大的減排壓力,該集團將加速集裝箱船脫碳計劃,并在2023年前建設全球第一艘碳中和集裝箱船。   實際上,早在2018年,全球科技巨頭ABB和挪威海洋科技研究中心SINTEF Ocean就已合作研究船舶燃料電池項目,測試氫燃料電池技術可行性。今年2月,巴拉德宣布與澳大利亞壓縮天然氣公司宣布,將合作開發一款命名為C-H2船的新型燃料電池動力船舶。近日,現代重工集團與KR聯手,將聯合制定全球首個氫能船舶國際標準,以“提前應對氫能船舶時代的到來?!?   “燃料電池上船目前在國內外都是研究熱點,但目前國內外下水的氫燃料電池船都還處于實驗階段,就目前的研究現狀而言,燃料電池上船必須和鋰電池配合使用,尚不能單獨使用?!鄙鲜鰳I內專家表示。   “船用氫燃料電池的技術含量更加容易,相比在車上用有限的空間裝入最大的能量,空間龐大的船舶將為氫燃料電池的安裝提供足夠的空間?!睆堁娣逭f。   技術儲備需時日   配套標準要先行   “需要注意的是,船的安全性和可靠性要求更高,因此需要法規的完善和人員的培訓,由于保障條件和陸地上的交通工具不一樣,法規、技術標準、應用、管理都亟需建立健全?!睆埣腋蹥湓菩履茉囱芯吭涸洪L魏蔚表示。   同時,作為一項新的能源技術,氫能船舶的推廣應用還面臨許多問題,記者查閱資料發現,目前中國海事局暫未放行氫燃料電池為主電源的船舶,由于需要顛覆性的系統更迭和人員培訓上的支出,氫能船舶的經濟性相比燃油船仍有一定差距。   “此外,船用加氫和車用加氫的配套設施要求肯定是不一樣的,并且船用標準一定會嚴格于車用標準?!睒I內專家表示。   盡管如此,記者在采訪過程中仍然感受到了業內對氫燃料電池船舶未來發展潛力的看好?!艾F階段,氫能產業的發展應以燃料電池汽車發展為前提,逐步向能源和工業應用領域推廣,氫燃料電池船的發展可能還需要3-5年的技術儲備,‘十四五’期間將有氫燃料電池船舶的相關示范項目?!蔽何当硎?,“由于氫燃料電池船需要的電堆功率大,因此氫能船舶的發展還可以帶動液氫產業的發展,并推動電堆技術和液氫儲運設施的發展?!?
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