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氢产业链:制氢、储氢、运氢、加氢、用氢
发布时间:2023-11-01
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来源:河南能源发展网
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  氢是一种化学元素,是最轻的元素,也是宇宙中含量最多的元素,大约占据宇宙质量的75%,通常的单质形态是氢气。

  在经济活动中,围绕氢的制取和应用,形成由上游制氢、中游储运、下游用氢构成的氢产业链。

  一、制氢

  氢气制取包括化石能源制氢、工业副产提纯制氢、电解水制氢三种方式。根据生产来源和碳排放量的不同,氢气可以分为灰氢、蓝氢、绿氢三种类型:

  灰氢是指通过化石能源(煤、天然气)、工业副产(焦炉煤气、化肥、氯碱)等生产的氢气,生产过程中会排放二氧化碳,是当前的主流制氢方式。

  蓝氢是在灰氢的基础上,将二氧化碳副产品捕获、利用和封存(CCS)。

  绿氢是利用可再生能源(太阳能、风能),通过电解工序制取的氢气,其碳排放可以达到净零。

  二、储氢

  氢的储存主要有气态储氢、液态储氢、固体储氢三种方式。

  气态储氢:高压气态储氢具有充放氢速度快、容器结构简单等优点,是现阶段主要的储氢方式,分为高压氢瓶和高压容器两大类。

  液态储氢:液态储氢具有储氢密度高等优势,可分为低温液态储氢和有机液态储氢。

  固体储氢:固态储氢是以金属氢化物、化学氢化物等作为储氢载体,通过化学吸附和物理吸附的方式实现氢的存储,目前尚处于示范阶段。

  三、运氢

  氢的运输方式主要有气态运输、液态运输、固体运输三种方式。高压长管拖车是氢气近距离运输的重要方式,是氢气大规模长距离运输的主要方式。

  四、加氢

  类似加油站,氢气加注需要加氢站建设来实现。

  五、用氢

  氢气的下游用途包括燃料用氢、原料用氢。

  燃料用氢:氢能是氢和氧进行化学反应释放出的能量,是一种二次清洁能源,燃烧热值高,氢燃烧的产物是水,具有绿色低碳的特点,是世界上最干净的能源,被誉为“21世纪终极能源”。目前燃料用氢的应用在全球范围内尚有限,主要原因是燃氢轮机等设备技术成熟度低、经济性不高。是目前最主要的应用之一。

  原料用氢:氢气是重要的工业气体,化工行业需要用氢制备甲醇、合成氨等产品,冶铁需要利用氢气作为还原剂。