氫能被稱為人類的終極能源,氫儲(chǔ)能更因?yàn)槿萘看?、壽命長(zhǎng)、規(guī)模大、儲(chǔ)能密度高、布置靈活等,被業(yè)界認(rèn)為是鋰電池、鈉電池等新型儲(chǔ)能技術(shù)的重要補(bǔ)充手段。
不過(guò),氫氣能量密度是汽油的3倍,一旦發(fā)生危險(xiǎn),后果難以想象,但是氫氣由于本身特性,容易和許多物質(zhì)發(fā)生互學(xué)反應(yīng),且密度較小,容易散失,因此儲(chǔ)氫是困擾行業(yè)人員的一個(gè)大問(wèn)題。
現(xiàn)階段,技術(shù)發(fā)展最為成熟的儲(chǔ)氫技術(shù)是物理儲(chǔ)氫。
物理儲(chǔ)氫技術(shù)指改變氫氣存儲(chǔ)條件,提升氫氣密度,從而存儲(chǔ)氫氣,優(yōu)點(diǎn)是成本低、易放氫,主要有高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫和低壓液化儲(chǔ)氫兩種方式。
目前,最成熟、最常用的儲(chǔ)氫技術(shù)是高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫。
高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫,指在高壓條件下,壓縮氫氣,將其存儲(chǔ)為高密度氣態(tài)形式。優(yōu)點(diǎn)是成本低、能耗低、易脫氫等;缺點(diǎn)是儲(chǔ)量小,且需要耐壓容器,存在氫氣泄漏、容器爆破等風(fēng)險(xiǎn)。
該技術(shù)難點(diǎn)是儲(chǔ)氫密度容易受壓力影響,壓力越大,氫氣質(zhì)量密度越大,壓力范圍在30-40MPa時(shí),氫氣質(zhì)量密度增長(zhǎng)較快,當(dāng)壓力大于70MPa時(shí),變化很小。
據(jù)悉,儲(chǔ)氫罐的材質(zhì)是決定壓力的重要因素,儲(chǔ)氫罐正常工作壓力范圍是35-70MPa,因此,行業(yè)正致力于改進(jìn)儲(chǔ)氫罐的材質(zhì),制造輕質(zhì)、耐高壓的儲(chǔ)氫罐。
現(xiàn)在,高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫容器主要分為四種類型,純鋼制金屬瓶(I型)、鋼制內(nèi)膽纖維環(huán)向纏繞瓶(II型)、鋁內(nèi)膽纖維全纏繞瓶(III型)和塑料內(nèi)膽纖維纏繞瓶(IV型)。
III型瓶和IV型瓶重容比較小、單位質(zhì)量?jī)?chǔ)氫密度較高,可應(yīng)用于氫燃料電池汽車(chē)。
在未來(lái),低溫液態(tài)儲(chǔ)氫技術(shù)可有效補(bǔ)充高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫技術(shù),最終實(shí)現(xiàn)兩者協(xié)同發(fā)展。
低溫液態(tài)儲(chǔ)氫,指在低溫、高壓條件下,氫氣可液化存儲(chǔ),體積密度可達(dá)到氣態(tài)的845倍,實(shí)現(xiàn)氫氣的高效率運(yùn)輸。
為了保證低溫、高壓條件,低溫液態(tài)儲(chǔ)氫技術(shù)除了對(duì)儲(chǔ)氫罐的材質(zhì)有要求,還需要裝配嚴(yán)格的絕熱方案和冷卻設(shè)備。
此外,低溫液態(tài)儲(chǔ)氫技術(shù)現(xiàn)在還面臨三個(gè)難點(diǎn)。
第一,為控制環(huán)境溫度,儲(chǔ)氫罐需要增加保溫設(shè)備,可溫度又對(duì)氫氣密度有影響,如何控制溫度在合適的范圍呢?
第二,儲(chǔ)氫過(guò)程中,氫氣氣化一般會(huì)造成1%左右的損失,如何減少這一損失?
第三,為保證低溫環(huán)境,儲(chǔ)存一定量的氫氣,需要耗費(fèi)相當(dāng)于儲(chǔ)氫能量30%左右的損失,如何降低這一損失?
低溫液態(tài)儲(chǔ)氫雖然還面臨較多問(wèn)題,但是它在大規(guī)模、長(zhǎng)距離儲(chǔ)存和運(yùn)輸上存在巨大優(yōu)勢(shì),隨著我國(guó)三項(xiàng)液氫國(guó)標(biāo)的正式實(shí)施,以及相關(guān)技術(shù)的不斷進(jìn)步,成本的不斷降低,低溫液態(tài)儲(chǔ)氫未來(lái)可期。
12月26日,貴陽(yáng)市人民政府新聞辦公室召開(kāi)新聞發(fā)布會(huì),介紹全市生態(tài)文明建設(shè)有關(guān)情況。據(jù)悉,2024年貴陽(yáng)市持續(xù)推進(jìn)綠色經(jīng)濟(jì)發(fā)展,綠色生活方面,全市新能源、清潔能源公交占比達(dá)100%,中心城區(qū)綠色出行比例達(dá)69%。 據(jù)介紹,綠色經(jīng)濟(jì)是貴陽(yáng)市高質(zhì)量發(fā)展的主路徑。綠色生產(chǎn)方面,貴陽(yáng)市綠色工廠累計(jì)達(dá)56家、綠色工業(yè)園區(qū)累計(jì)達(dá)5個(gè),前三季度大宗工業(yè)固廢綜合利用率達(dá)66.06%。 綠色消費(fèi)方面,貴陽(yáng)市累計(jì)創(chuàng)建綠色物流園區(qū)9個(gè),全市直接拉動(dòng)汽車(chē)、家電、家居換新銷(xiāo)售額61.75億元,占全省近50%。 綠色生活方面,生活垃圾資源化利用率達(dá)86.4%;綠色文明方面,縣級(jí)及以上黨政機(jī)關(guān)建成節(jié)約型機(jī)關(guān)比例達(dá)100%,環(huán)境空氣質(zhì)量?jī)?yōu)良天數(shù)比例穩(wěn)定在99.4%以上,森林覆蓋率穩(wěn)定在55%以上。 據(jù)統(tǒng)計(jì),2024年以來(lái),貴陽(yáng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展含“綠”量穩(wěn)步提升,年末綠色經(jīng)濟(jì)增加值占GDP比重預(yù)計(jì)在50%以上。