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2030年,中国工程院碱性电解槽需求将达到1亿元和万亿元的简单介绍

2023-01-25 6 adminn8
2030年,中国工程院碱性电解槽需求将达到1亿元和万亿元的简单介绍

站点名称:2030年,中国工程院碱性电解槽需求将达到1亿元和万亿元的简单介绍

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本文目录一览:

布局氢能源产业链项目报告书

氢能更重要的是作为一种清洁能源和良好的能源载体,具有清洁高效、可储能、可运输、应用场景丰富等特点。

氢是二次能源,通过多种方式制取,资源制约小,利用燃料电池,氢能通过电化学反应直接转化成电能和水,不排放污染物,相比汽柴油、天然气等化石燃料,其转化效率不受卡诺循环限制,发电效率超过 50%,是零污染的高效能源。

氢能是实现电力、热力、液体燃料等各种能源品种之间转化的媒介,是在可预见的未来实现跨能源网络协同优化的唯一途径。当前能源体系主要由电网、热网、油气管网共同构成,凭借燃料电池技术,氢能可以在不同能源网络之间进行转化,可以同时将可再生能源与化石燃料转化成电力和热力,也可通过逆反应产生氢燃料替代化石燃料或进行能源存储,从而实现不同能源网络之间的协同优化。

随着可再生能源渗透率不断提高,季节性乃至年度调峰需求也将与日俱增,储能在未来能源系统中的作用不断显现,但是电化学储能及储热难以满足长周期、大容量储能需求。氢能可以更经济地实现电能或热能的长周期、大规模存储,可成为解决弃风、弃光、弃水问题的重要途径,保障未来高比例可再生能源体系的安全稳定运行。

氢能应用模式丰富,能够帮助工业、建筑、交通等主要终端应用领域实现低碳化,包括作为燃料电池 汽车 应用于交通运输领域,作为储能介质支持大规模可再生能源的整合和发电,应用于分布式发电或热电联产为建筑提供电和热,为工业领域直接提供清洁的能源或原料等。

日本、韩国、美国、德国和法国等国都从国家层面制定了氢能产业发展战略规划与线路,如日本的《氢能基本战略》、美国的《氢能经济路线图》、欧盟的《欧洲绿色协议》中的“绿氢战略”、韩国的《氢经济发展线路图》等,持续支持氢燃料电池的研发、推进氢燃料电池试点示范以及多领域应用,已在产业链构建、氢燃料电池 汽车 研发方面取得优势。根据国际氢能联合会发布的《氢能源未来发展趋势调研报告》预测,至2050年,氢燃料电池 汽车 将占全球机动车的20 25%,创造2.5万亿美元的市值,承担全球约18%的能源需求。

《中国制造2025》、《能源技术革命创新行动计划(2016-2030)》、《国家创新驱动发展战略纲要》、《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》、《“十三五”国家 科技 创新规划》等都将氢能与燃料电池列为重要任务,作为引领产业变革的颠覆性技术和战略性新兴产业,提出系统推进氢能 汽车 的研发、产业化和商业化。

今年以来,国家政策倾斜力度加大。6月22日,国家能源局发布了《2020年能源工作指导意见》,从改革创新和推动新技术产业化的角度推动氢能产业发展。文件指出,制定实施氢能产业发展规划,组织开展关键技术装备攻关,积极推动应用示范。

中国首部《能源法》再次征求意见。其中,氢能被列为能源范畴,是中国第一次从法律上确认了氢能属于能源。

目前,全国有20多个省份发布了氢能产业发展规划,在长三角、珠三角、京津冀等地区,氢能已形成一些小规模的示范应用。在一些地方形成了制备、储运、加注燃料电池和下游应用的完整产业链。

其中,山东省国内首个省级氢能中长期规划,山东3677战略打造氢经济带。省政府办公厅印发的《山东省氢能产业中长期发展规划(2020-2030年)》,以2019年为基准年,规划期限为2020-2030年,内容主要包括发展环境、总体要求、发展路径与空间布局、重点发展任务、保障措施和环境影响评价等6个部分。3月26日印发《济青烟国际招商产业园建设行动方案(2020-2025年)》,新能源 汽车 、氢能等字眼出现频率很高,也和山东省省级氢能规划相呼应。济南“中国氢谷”、青岛“东方氢岛”两大高地随着《方案》要拔地而起。潍坊市人民政府办公室印发了《潍坊市促进加氢站建设及运营扶持办法》。本办法适用于对在本市进行加氢站建设、加氢站加氢的企业给予补贴,即按日加氢能力和建成年限分别给予50~600万元补贴。

2019年,中国石油对外依存度首次突破70%的关口,而天然气对外依存度也高达45%。自2018年中美贸易战爆发以来,高度依赖海外油气进口所带来的能源安全隐患越来越让决策层与 社会 各界侧目。新冠疫情又进一步暴露了在紧急状态下产业链全球化的隐患和风险,致使原本已有抬头之势的逆全球化趋势进一步加深,将能源安全的地位上升到新的政治高度。

全球气候变化是21世纪人类面临的最复杂的挑战之一,减缓气候变化的措施之一是减少温室气体的人为排放。中国是仅次于美国的第二大碳排放国家,已承诺力争2030年前二氧化碳排放达到峰值2060年前实现碳中和。在碳中和的道路上,氢能是一个不可或缺的二次能源形式

尽管氢能发展前景广阔,但当前也面临着产业基础薄弱、装备和燃料成本偏高以及存在安全性争议等方面的问题。目前我国制氢技术相对成熟且具备一定产业化基础,全国化石能源制氢和工业副产氢已具相当规模,碱性电解水制氢技术成熟。但在氢气储运技术、燃料电池终端应用技术方面与国际先进水平相比仍有较大的差距。

譬如在储运方面,实现氢能规模化、低成本的储运仍然是我国乃至全球共同面临的难题。高压气氢作为目前国内外主流的氢能储运模式,还存在储氢密度仍然不够高、储运成本太高等问题。

氢气是二次能源,需要通过一定的方法利用其它能源制取,目前主要包括以下方法:

天然气中的烷烃在适当的压力和温度下,在转化炉中发生一系列化学反应生成包含一氧化碳和氢气的转化气,转化气再经过换热、冷凝等过程,使气体在自动化的控制下通过装有多种吸附剂的PSA装置后,一氧化碳、二氧化碳等杂质被吸附塔吸附,从而得到氢气。

以煤为原料制取含氢气体的方法主要有两种:一是煤的焦化,二是煤的气化。焦化是指煤在隔绝空气条件下,在90-1000 制取焦碳,副产品为焦炉煤气。焦炉煤气组成中含氢气55-60%左右。煤的气化是指煤在高温常压或加压下,与气化剂反应转化成气体产物,组成主要是氢及一氧化碳,经转化后可制得纯氢。

通常不直接用石油制氢,而用石油初步裂解后的产品,如石脑油、重油、石油焦以及炼厂干气制氢。石脑油制氢主要工艺过程有石脑油脱硫转化、CO变换、PSA,其工艺流程与天然气制氢极为相似;重油制氢是在一定压力下与水蒸气及氧气反应制得含氢气体产物;石油焦制氢与煤制氢非常相似,是在煤制氢的基础上发展起来的;炼厂干气制氢主要是轻烃水蒸气重整加上变压吸附分离法,与天然气制氢非常相似。

氯碱工业采用电解盐水的方式生产氯气和烧碱,在电解槽阳极生成氯气,阴极生成氢气,阴极附近生成烧碱,氢气进入脱氧塔脱除其中氧气,然后经过变压吸附脱除其中N2、H2、CO2、H2O等杂质,可获得高纯度氢气。

甲醇蒸汽重整制氢由于氢收率高,能量利用合理,过程控制简单,便于工业操作而更多地被采用。甲醇与水蒸气在一定的温度、压力条件下在催化剂的作用下,发生甲醇裂解反应和一氧化碳的变换反应,生成氢和二氧化碳,重整反应生成的H2和CO2,再经过变压吸附法(PSA)将H2和CO2分离,得到高纯氢气。

电解水制氢是一种较为方便的制取氢气的方法。在充满电解液的碱性电解槽(ALK)中通入直流电,水分子在电极上发生电化学反应,分解成氢气和氧气。也可使用PEM电解槽直接电解纯水产生氢气。此方式可利用光电、风电以及水电等清洁能源进行电解水制取氢气。

(1)风力发电机组的原理及特点:风力发电机组通过控制风轮转速,达成在低风速下最优能量捕捉;在高风速时,保持风轮转速和功率稳定。因此,在额定风速前(大部分工作状态),风力发电机组发岀的有功功率一直在随着风的改变而波动,表现在秒级上的发电功率波动性。另外,风力发电机组是一个电流源,也就是说风电机组每时每刻在跟随电网的50Hz交流电频率,把能量通过电流的方式输岀给电网。如果没有电网的电压维持,目前的风电机组很难独立发电。

(2)光伏发电:光伏电池将太阳能转化为电能,光伏逆变器一方面通过控制,追踪光伏电池的最佳功率点,一方面作为电流源,跟踪电网50Hz交流电频率,把能量通过电流方式输岀到电网。由于阳光在分钟级上变化不大,相对于风电,波动性较小。但是光伏发电表现出昼夜的间歇性。

光伏发电制氢主要利用光伏发电系统所发直流电直接供应制氢站制氢用电。主要有3种技术路线。

碱性电解槽制氢。 该种电解槽的结构简单,适合大规模制氢,价格较便宜,效率偏低约70%~80%,主要设备包括电源、阴阳极、横膈膜、电解液和电解槽箱体组成,电解液通常为氢氧化钠溶液,电解槽主要包括单极式和双极式。

质子交换膜电解槽(PEM Electrolyzer)制氢。 效率较碱性电解槽效率更高,主要使用了离子交换技术。电解槽主要由聚合物薄膜、阴阳两电极组成,由于较高的质子传导性,电解槽工作电流可大大提高,从而提升电解效率。

固体氧化物电解槽(Solid Oxide Electrolyzer)制氢。 可在高温下工作,部分电能可由热能替代,效率高、成本低,固体氧化物电解槽是三种电解槽中效率最高的设备,反应后的废热可与汽轮机、制冷系统进行联合循环利用,提升效率,可达到90%。

电解水制氢技术路线成熟,目前未大规模推广关键因素为电价问题,以目前工业用电用来制氢成本过高,市场竞争力较差。

甲醇制氢投资较低,适合2500Nm3以下制氢规模,按照1Nm3氢气消耗0.72千克甲醇,甲醇价格按2319元 / 吨计算,制氢成本如下表:甲醇制氢成本表

天然气制氢单位投资成本低,在1000Nm3以上经济性较好,按照1Nm3氢气消耗0.6Nm3天然气,天然气价格按1.82元/Nm3计算,制氢成本下表:

天然气制氢成本表

以1000Nm3/h 水电解制氢为例,总投资约1400万元,按照1Nm3氢气消耗5kWh 电能计算,不同电价测算制氢成本分析如下表:

光伏发电制氢成本表

由此分析,光伏发电制氢电价控制在0.3元 / 千瓦时以下时,制氢成本才具有竞争力。按照目前市场价格进行测算,以100MW光伏发电直流系统造价如下表:

光伏发电直流系统造价

以一类资源区域为例,首年光伏利用小时数为1700小 时 计 算,其他参数为 :装机容量100MW,建设期1年,资本金投资比例20%,流动资金10元 /kW,借款期限10年,还本付息方式为等额本息,长期贷款利率4.90%,折旧年限20年,残值率5%,维修费率0.5%,人员数量5,人工年平均工资7万元,福利费及其他70%,保险费率0.23%,材料费3元 /kW,其他费用10元 /kW。按照全部投资内部收益率满足8% 反算电价,并分别分析计算造价为2.3亿、2亿、1.8亿、1.6亿元时的电价。通过计算,在满足全部投资内部收益率为 8% 时,不同造价下的电价如下表:

不同造价反算电价

光伏发电制氢在资源一类区域已具备经济可行性,较天然气制氢、甲醇制氢成本较低,随着光伏发电成本的持续下降,光伏发电制氢竞争力将进一步增强。本文未考虑氢气运输成本,光伏发电直供电制氢应与需求方靠近,资源一类区域主要集中在西北区域,该区域氢气用户主要为炼化、化工企业,用气量较大,对制氢站规模要求较大。

光伏组件价格下降较快,随着价格进一步降低,部分二类资源区光伏发电制氢也将具有竞争力,该类区域相对靠近负荷中心,经济发达,氢气需求量较大。光伏发电制氢工艺简单、运维难度低,制氢规模可根据场地和需求进行模块化组合,随着燃料电池技术的进步,分布式可再生能源制氢供应燃料电池也将是未来重要发展趋势。

氢气的运输方式可根据氢气状态不同分为气态氢气(GH2)输送、液态氢气(LH2)输送和固态氢气(SH2)输送。选择何种运输方式,需基于以下四点综合考虑:运输过程的能量效率、氢的运输量、运输过程氢的损耗和运输里程。

在用量小、用户分散的情况下,气氢通常通过储氢容器装在车、船等运输工具上进行输送,用量大时一般采用管道输送。液氢运输多用车船等运输工具。

虽然氢气运输方式众多,但从发展趋势来看,我国主要以气氢拖车运输(tube trailer)、气氢管道运输(pipeline)和液氢罐车运输(liquid truck)三种运氢方式为主。

长管拖车是国内最普遍的运氢方式。这种方法在技术上已经相当成熟。但由于氢气密度很小,而储氢容器自重大,所运输氢气的重量只占总运输重量的1~2%。因此长管拖车运氢只适用于运输距离较近(运输半径200公里)和输送量较低的场景。

其工作流程如下:将净化后的产品氢气经过压缩机压缩至20MPa,通过装气柱装入长管拖车,运输至目的地后,装有氢气的管束与车头分离,经由卸气柱和调压站,将管束内的氢气卸入加氢站的高压、中压、低压储氢罐中分级储存。

该方法的运输效率较低。国内标准规定长管拖车气瓶公称工作压力为10-30MPa,运输氢气的气瓶多为20MPa。

以上海南亮公司生产的TT11-2140-H2-20-I型集装管束箱为例,其工作压力为20MPa,每次可充装体积为4164Nm3、质量为347kg的氢气,装载后总质量33168kg,运输效率1.05%。国内生产长管拖车的主要厂商有中集安瑞科、鲁西化工、上海南亮、浦江气体、山东滨华氢能源等。

长管拖车运氢成本测算

为测算长管拖车运氢的成本,我们的基本假设如下:

(1)加氢站规模为500kg/天,距离氢源点100km;

(2)长管拖车满载氢气质量350kg,管束中氢气残余率20%,每日工作时间15h;

(3)拖车平均时速50km/h,百公里耗油量25升,柴油价格7元/升;

(4)动力车头价格40万元/台,以10年进行折旧;管束价格120万元/台,以20年进行折旧,折旧方式均为直线法;

(5)拖车充卸氢气时长5h;

(6)氢气压缩过程耗电1kwh/kg,电价0.6元/kwh;

(7)每台拖车配备两名司机,灌装、卸气各配备一名操作人员,工资10万元/人·年;

(8)车辆保险费用1万元/年,保养费用0.3元/km,过路费0.6元/km;根据以上假设,可测算出规模为500kg/d、距离氢源点100km的加氢站,运氢成本为8.66元/kg。

测算过程如下表:

运输成本随距离增加大幅上升。当运输距离为50km时,氢气的运输成本5.43元/kg,随着运输距离的增加,长管拖车运输成本逐渐上升。

距离500km时运输成本达到20.18元/kg。

考虑到经济性问题,长管拖车运氢一般适用于200km内的短距离运输。

提高管束工作压力可降低运氢成本

由于国内标准约束,长管拖车的最高工作压力限制在20MPa,而国际上已经推出50MPa的氢气长管拖车。

若国内放宽对储运压力的标准,相同容积的管束可以容纳更多氢气,从而降低运输成本。

当运输距离为100km时,工作压力分别为20MPa、50MPa的长管拖车运输成本为8.66元/kg、5.60元/kg,后者约为前者的64.67%。

具有发展潜力的低成本运氢方式,但我国氢气管网发展不足,建设需提速。

低压管道运氢适合大规模、长距离的运氢方式。由于氢气需在低压状态(工作压力1~4MPa)下运输,因此相比高压运氢能耗更低,但管道建设的初始投资较大。

我国布局氢气管网布局有较大提升空间。美国和欧洲是世界上最早发展氢气管网的地区,已有70年 历史 。

根据PNNL在2016年的统计数据,全球共有4542公里的氢气管道,其中美国有2608公里的输氢管道,欧洲有1598公里的输氢管道,而中国仅有100公里。

随着氢能产业的快速发展,日益增加的氢气需求量将推动我国氢气管网建设。

氢气管道造价高、投资大,天然气管道运氢可降低成本

天然气管道是世界上规模最大的管道,占世界管道总长度的一半以上,相比之下氢气管道数量很少。据IEA报告,目前世界上有300万公里的天然气管道,氢气管道仅有5000公里,现有的氢气管道均由制氢企业运营,用于向化工和炼油设备运送成品氢气。

由于管材易发生氢脆现象(即金属与氢气反应而引起韧性下降),从而造成氢气逃逸,因此需选用含炭量低的材料作为运氢管道。美国氢气管道的造价为31~94万美元/km,而天然气管道的造价仅为12.5~50万美元/km,氢气管道的造价是天然气管道造价的两倍以上。

虽然氢气在管道中的流速是天然气的2.8倍,但由于氢气的体积能量密度小,同体积氢气的能量密度仅为天然气的三分之一,因此用同一管道输送相同能量的氢气和天然气,用于押送氢气的泵站压缩机功率高于压送天然气的压缩机功率,导致氢气的输送成本偏高。

氢气输运网络基础设施建设需要巨大的资本投入和较长的建设周期,管道的建设还涉及占地拆建问题,这些因素都阻碍了氢气管道的建设。

研究表明,含20%体积比氢气的天然气-氢气混合燃料可以直接使用目前的天然气输运管道,无需任何改造。

在天然气管网中掺混不超过20%的氢气,运输结束后对混合气体进行氢气提纯,这样既可以充分利用现有管道设施,出于经济性考虑,也能降低氢气的运送成本。

目前国外已有部分国家采用了这种方法。

为测算管道运氢的成本,我们参考济源-洛阳氢气管道的基本参数,做出如下假设:

(1)管道长度25km,总投资额1.46亿元,则单位长度投资额584万元/km;(10)年输氢能力为10.04万吨,运输过程中氢气损耗率8%;

(2)管线配气站的直接与间接维护费用以投资额的15%计算;

(3)氢气压缩过程耗电1kwh/kg,电价0.6元/kwh;

(4)管道寿命20年,以直线法进行折旧。

根据以上假设,可测算出长度25m、年输送能力10.04万吨的氢气管道,运氢价格为0.86元/kg。

当输送距离为100km时,运氢成本为1.20元/kg,仅为同等距离下气氢拖车成本的1/5,通过管道运输氢气是一种降低成本的可靠方法。

适合长距离运输,国内外应用差距明显,但液氢运输相比气氢效率更高,国内应用程度有限。

液氢罐车运输系统由动力车头、整车拖盘和液氢储罐3部分组成。

由于液氢的运输温度需保持在-253 以下,与外部环境温差较大,为保证液氢储存的密封和隔热性能,对液氢储罐的材料和工艺有很高的要求,使其初始投资成本较高。

液氢罐车运输是将将氢气深度冷冻至21K液化,再将液氢装在压力通常为0.6兆帕的圆筒形专用低温绝热槽罐内进行运输的方法。

由于液氢的体积能量密度达到8.5MJ/L,液氢槽罐车的容量大约为65m3,每次可净运输约4000kg氢气,是气氢拖车单车运量的10倍多,大大提高了运输效率,适合大批量、远距离运输。

但缺点是制取液氢的能耗较大(液化相同热值的氢气耗电量是压缩氢气的11倍以上),并且液氢储存、输送过程均有一定的蒸发损耗。

在国外尤其是欧、美、日等国家,液氢技术发展已经相对较为成熟,液氢在储运等环节已进入规模化应用阶段,某些地区液氢槽车运输超过了气氢运输规模。

而国内目前仅用于航天及军事领域,这是由于液氢生产、运输、储存装置等标准均为军用标准,无民用标准,极大地限制了液氢罐车在民用领域的应用。

国内相关企业已着手研发相应的液氢储罐、液氢槽车,如中集圣达因、富瑞氢能等公司已开发出国产液氢储运产品。

2019年6月26日,全国氢能标准化技术委员会发布关于对《氢能 汽车 用燃料液氢》、《液氢生产系统技术规范》和《液氢贮存和运输安全技术要求》三项国家标准征求意见的函。

液氢相关标准和政策规范形成后,储氢密度和传输效率都更高的低温液态储氢将是未来重要的发展方向。

为测算液氢槽车运输的成本,我们的基本假设如下:

(1)加氢站规模为500kg/天,距离氢源点100km;

(2)槽车装载量为15000加仑(约68m3,即4000kg),每日工作时间15h;

(3)槽车平均时速50km/h,百公里耗油量25升,柴油价格7元/升;

(4)液氢槽车价格约为50万美元/辆,以10年进行折旧,折旧方式为直线法;

(5)槽车充卸液氢时长6.5h;

(6)氢气压缩过程耗电11kwh/kg,电价0.6元/kwh;

(7)每台拖车配备两名司机,灌装、卸载各配备一名操作人员,工资10万元/人·年;

(8)车辆保险费用1万元/年,保养费用0.3元/km,过路费0.6元/km。根据以上假设,可测算出规模为500kg/d、距离氢源点100km的加氢站,运氢成本为13.57元/kg。

测算过程如下表:

液氢罐车成本变动对距离不敏感。当加氢站距离氢源点50~500km时,液氢槽车的运输价格在13.51~14.01元/kg范围内小幅提升。虽然运输成本随着距离增加而提高,但提高的幅度并不大。这是因为成本中占比最大的一项——液化过程中消耗的电费(约占60%左右)仅与载氢量有关,与距离无关。而与距离呈正相关的油费、路费等占比并不大,液氢罐车在长距离运输下更具成本优势。

第四章 加氢站建设

1.投资估算

加氢站投资主要包含设备投资、土建工程投资以及设计、监理、审批等费用。

项目投资估算表如下:

序号 名 称 费用(万元) 备注

1 工艺设备 222.00

1.1 增压系统 160.00

1.2 加注系统 56.00

1.3 卸车系统 6.00

2 现场管道、仪表电缆等 12.00

3 PLC柜、火焰探头、氢气泄漏探头、视频监控等 28.00

4 设备安装及调试 40.00 含辅材

5 土建工程 80.00

6 设计、监理、审批等费用 45.00

7 合计 424.00

2.运营成本估算

加氢站建成后,运营成本包括土地租金、设备折旧、运营维护成本、人员工资等。

项目总投资为424万元,固定资产采用直线法综合折旧,不计残值,按照10年折旧摊销,每年42.4万元。

每年运维成本包括设备维护费、管理费及人工成本费、电费和水费等,其中设备维护费用约55万元,管理费及人工(4名工人)成本费15万元,电费及水费30万元,每年运维成本费用为100万元。

本项目单站占地面积约2亩,参照目前服务区征地费用,土地租金暂按每年每亩10万元计取,单站每年土地租金为20万元。

3.效益测算

加氢站对外销售价格为35元/kg,进销价差一般为20元/kg。

本次加氢站项目设计日加氢能力:500kg/d,加注压力:35MPa;按照其70%加注负荷计算,日加注350kg,年可实现加注量120000kg。

按照价差收入,年毛利润额估算为252万元。

经济效益情况分析:

序号 名称 单位 金额(万元) 备注

1 价差收入(毛利润) 万元 240.00

2 土地租金 万元 20.00

3 年运行成本 万元 100.00

4 折旧及摊销 万元 42.4 按10年折旧

5 年税前利润 万元 97.6

5 税金及附加 万元 24.4

6 年利润 万元 73.2

静态投资回收期为:424万元/73.2万元 5.79年。

但是当前投运氢燃料车辆较少,但氢能源在政策利好下不断发展中,当前预测存在较大的困难和不可预见性,测算中取设计负荷的70%进行的估算。

山东省下发国内首个省级氢能中长期规划,山东3677战略打造鲁氢经济带,济南“中国氢谷”、青岛“东方氢岛”两大高地随着《方案》要拔地而起,具有广阔的发展前景和潜力,在当前国家碳达峰、碳中和战略背景下,氢能必将迎来大发展阶段。

电解水制氢龙头

中国的氢能龙头企业有亿华通。中氢科技等。

作为氢能行业的先行者,北京亿华通科技有限公司已形成自主研发氢燃料电池发动机,完成国家技术目标,达到国际先进水平。2019年,加入国际氢能委员会,多次参与国际事务。在最高级别演示和操作重大活动,为主流商用车公司的燃料电池实验室提供完整的支持解决方案。上市时,亿华通被资本市场称为“中国首个氢能股”。据了解,上市首日最高每股261.11元,涨幅240.65%,市值112亿元。

拓展资料:

1、随着人们对低碳减排要求的不断提高,绿色制氢技术受到了广泛关注。在众多氢源解决方案中,利用可再生能源通过电解水生产氢气的过程碳排放量最低。氢在储能、化工、冶金、分布式发电等领域的推广应用已成为控制温室气体排放、减缓全球气温上升的有效途径之一。坚持氢能绿色利用的初衷,积极发展以质子交换膜电解水制氢为代表的绿色制氢技术,实现可再生能源的整合与发展。

2、近日,中国工程院易宝莲院士科研团队在《中国工程科学》杂志上撰文,结合氢能需求与规划进展、电解制氢示范项目现状,重点分析了电解制氢技术。包括技术分类、碱性水制氢的应用和质子交换膜电解水制氢。文章认为,提高电催化剂的活性,提高催化剂在膜电极中的利用率,改进双极板的表面处理工艺,优化电解槽结构有助于提高质子交换膜电解槽的性能,降低设备成本;质子交换膜电解水制氢技术具有工作电流密度高、能耗低、制氢压力高、适应可再生能源发电的波动性特点,且易于与可再生能源消耗相结合。这是一种通过电解水制氢的合适溶液。

氢能产业迎来发展风口-评析《氢能产业发展中长期规划(2021~2035年)》

行业主要上市公司:美锦能源(000723);厚普股份(300471);中国石化(600028);卫星化学(002648);嘉化能源(600273);亿华通(688339)等

本文核心数据:氢能源板块上市公司研发费用;氢能源相关论文发表数量

全文统计口径说明:1)论文发表数量统计以“hydrogen

energy”为关键词,选择“中国”、“论文”筛选。2)统计时间截至2022年8月17日。3)若有特殊统计口径会在图表下方备注。

氢能技术概况

1、氢能源的界定及分类

(1)氢能源的界定

氢能是氢在物理与化学变化过程中释放的能量。氢能是氢的化学能,氢在是宇宙中分布最广泛的物质,它构成了宇宙质量的75%,储量丰富。氢能被视为21世纪最具发展潜力的清洁能源,随着世界范围内对绿色经济发展重视程度的提升,氢能源的需求和应用领域不断扩展。

(2)氢能源的分类

按照氢气的来源,通常将氢能源分为三类,即灰氢、蓝氢和绿氢。

2、技术全景图:四大环节构成

氢能产业主要由制氢、储氢、运氢、加氢和用氢四大环节构成。为发挥氢能重要能源载体作用,需大力推动氢能产业每个环节的技术发展。其中电解水制氢、液态/固态储氢、液态有机储氢、氢燃料电池等先进技术研究对氢能产业规模化应用具有重要意义。

氢能产业技术发展历程:始于上世纪50年代

中国的氢能与燃料电池技术研究始于上世纪50年代。20世纪80年代以来,相继启动了863计划和973计划,加速以研究为基础的技术商业化项目,氢能和燃料电池均被纳入其中。“十三五”期间,氢能与燃料电池开始步入快车道。2016年以来相继发布《能源技术革命创新行动计划(2016-2030年)》、《节能与新能源汽车产业发展规划(2012-2020年)》、《中国制造2025》等顶层规划。2019年两会期间,氢能首次写入政府工作报告。2020年4月,氢能被写入《中华人民共和国能源法》(征求意见稿)。2021年,“十四五”规划指出要在氢能与储能等前沿科技和产业变革领域,组织实施未来产业孵化与加速计划,谋划布局一批未来产业。2022年发布第一个氢能源专项规划——《氢能产业发展中长期规划(2021-2035

年)》,为中国氢能源产业发展作为指引。

氢能产业技术政策背景:政策加持技术水平提升

近些年来,我国提出了一系列氢能产业技术发展相关政策,包括氢气制备、储运、应用和燃料电池等关键技术,使得氢能产业技术水平稳步提升。

氢能产业技术发展现状

1、氢能产业技术科研投入现状

(1)国家重点专项

为推进氢能技术发展及产业化,国家重点研发计划启动实施“氢能技术”重点专项。2018-2022年,“氢能技术”重点专项数量逐年增加。2018年仅9项技术专项,到2022年,“氢能技术”重点专项围绕氢能绿色制取与规模转存体系、氢能安全存储与快速输配体系、氢能便捷改质与高效动力系统及“氢能万家”综合示范4个技术方向,拟启动24项重点专项。

(2)A股上市企业研发费用

目前,中国氢能市场正处于发展初期,行业整体研发投入水平不算太高。从A股市场来看,2017-2021年,我国氢能源板块上市公司研发总费用逐年增长,2022年第一季度,氢能源板块上市公司研发总费用约158.69亿元。

2、氢能产业技术科研创新成果

(1)论文发表数量

从氢能相关论文发表数量来看,2010年至今我国氢能相关论文发表数量呈现逐年递增的趋势,可见氢能科研热度持续走高。截至2022年8月,我国已有80825篇氢能相关论文发表。

注:统计时间截至2022年8月。

(2)技术创新热点

通过创新词云可以了解氢能产业技术领域内最热门的技术主题词,分析该技术领域内最新重点研发的主题。通过智慧芽提取该技术领域中最近5000条专利中最常见的关键词,其中,催化剂、燃料电池、制氢系统、电解水、电解槽等关键词涉及的专利数量较多,说明氢能领域近期的研发和创新重点集中于燃料电池和制氢等领域。

(3)专利聚焦领域

从氢能专利聚焦的领域看,目前氢能产业专利聚焦领域较明显,其主要聚焦于催化剂、燃料电池、制氢系统、电解水、电解槽等。

注:图中格子数量表示每家公司的专利覆盖率,每个格子代表相同数量的专利。

主要氢能产业环节技术分析

1、前端制氢环节:可再生能源电解制氢是氢源终极方案

制氢环节技术主要包括化石能源制氢和可再生能源制氢。其中,利用化石能源制氢并未摆脱能源对石油、煤炭和天然气的依赖,仍会产生大量碳排放;即使是加上CCUS捕集制备的蓝氢,一旦甲烷在制备过程中发生泄漏,对气候的影响比碳排放更大。而利用可再生能源进行电解水制氢,生产过程基本不会产生温室气体。

2、中端储运氢环节:固态储运安全性更好

储运氢气的方式主要分为气态储运、液态储运和固态储运。相比于气氢储运和液氢储运,固态储运在安全性方面优势明显。

3、后端加氢及氢燃料电池

(1)加氢:站内制氢成本优势大

加氢基础设施是氢能利用和发展的中枢环节,是氢能产业发展的核心配套设施。根据氢气来源不同,加氢站可分为外供氢加氢站和站内制氢加氢站。相较于外供氢而言,站内制氢能够大幅减小氢气的运输成本。

(2)氢燃料电池:质子交换膜燃料电池是主流发展方向

按电解质的种类不同,燃料电池可分为碱性燃料电池、质子交换膜燃料电池、硝酸型燃料电池、碳酸型燃料电池、固体氧化物燃料电池等。其中,质子交换膜燃料电池是当前燃料电池的主流技术发展方向。

氢能产业技术发展痛点及突破

1、氢能产业技术发展痛点

(1)高成本是制约氢能大规模发展的关键

当前,经济性为氢能产业发展最大的挑战因素,即使是成本相对较低的氢气($0.5/kg),除了转化成氨用作肥料以外,绝大多数氢能应用场景都比现有化石能源技术昂贵。解决氢能产业在绿氢制备、储运氢、加氢站建设、燃料电池电堆等关键环节的经济性问题,是未来氢能大规模发展必须要攻克的一道难题。

(2)制氢技术:先进电解技术发展不成熟

目前国内电解水制氢的成熟技术为碱性电解水制氢技术,碱性水电解槽难以响应瞬态负载,因而难以与波动大的可再生电力配合。另外,PEM电解水制氢技术也面临着匹配可再生能源电力而进行的电解槽设计、控制技术以及电源系统设计等尚不成熟的局面。

2、氢能产业技术发展突破

(1)先进电解技术:PEM电解槽设计改进突破

PEM电解槽设计改进策略方向包括更轻更稳定的端板和双极板、经济且耐腐蚀的集电器等。据Yagya N

Regmi博士的研究小组研究发现,PEM电解中发生不含铂族金属催化的析氧反应在短期内是无法实现的,因此,尽可能使铱的质量活性最大化才是目前的可行策略。

(2)氢能储运:固态储氢和潜液式液氢泵突破储运氢技术瓶颈

氢能储运技术突破在于提高储氢密度和安全性,以及降低运输成本。固态储氢是利用物理或化学吸附将氢气储存在固体材料之中。固态储氢具有体积储氢密度高、安全性更好的优势,因此是一种有前景的储氢方式。因此,固态储氢得到了越来越多的研究和关注,主要工作集中在储氢材料的研发与改性等方面。以氢枫能源的镁基固态储氢为例,镁基固态储氢具有资源、性能及技术优势。

液氢泵为液氢储运的重要部件,用于对液体氢气进行传输分配。从氢能全产业链来看,氢气输配成本和初始资本支出为降本的最主要环节。潜液式液氢泵取代了外置泵,减少了氢蒸发,去掉了气氢压缩机;且用液氢的冷源省去制冷系统。此外,潜液式液氢泵大流量液氢泵直接加注,不用高压储罐,去除级联储存;最终的结果是减少初始投资和运行成本,使氢气的售价与汽油、柴油比肩。

氢能产业技术发展方向及趋势:氢能各环节技术加快突破

氢能供应体系发展路径以实现绿色经济高效便捷的氢能供应体系为目标,中国将在氢的制储运加各环节上逐渐突破。从长远看,随着用氢需求的扩大,结合可再生能源的分布式制氢加氢一体站、经济高效的集中式制氢、液氢等多种储运路径并行的方案将会是主要的发展方向。

「前瞻碳中和战略研究院」聚焦碳中和领域的政策、技术、产品等开展研究,瞄准国际科技前沿,服务国家重大战略需求,围绕“碳中和”开展有组织、有规划科研攻关,促进碳中和技术成果转化和推广应用,为企业创新找到技术突破口,为各级政府提供碳达峰、碳中和的战略路径管理咨询和技术咨询。院长徐文强博士毕业于美国加州大学伯克利分校,二十余年来一直深耕于低碳清洁能源和绿色材料领域的基础研究、产品开发和产业化,拥有55项专利、33篇论文,并已将30多种产品推向市场,创造商业价值50+亿元,专注于氢能、太阳能、储能等清洁能源研究。

以上数据参考前瞻产业研究院《氢能产业技术趋势前瞻及投资价值战略咨询报告》。

人工智能以后会长远吗?

人工智能代表这是一种高科技。随着科技的发展,人工智能会逐渐走进普通家庭,相信他会越来越普及。在我们的身边永远会越来越广。

他一定会走的更长远。因为这是时代。时代的脚步是无法抗拒的。只有追逐时代。我们才可能不被时代所抛弃。

人一定要多出去走走。不多出去走走,就不知道宅在家里有多舒服。

2、天下雨了,而我选择躲进雨里,那样你大概就看不见我的泪了。

3、这个天气睡觉真的很舒服啊……但是,为什么我又失眠了

4、载着新年的翅膀,飞向了春运时节。场面不亚于奥运现场,人山人海!你这弱小的身子千万要顶住压力,买票不容易,回家更不容易。祝你买票顺利,回家顺利!

5、科学的博爱精神把分散在世界各地各种热心科学的人联结成一个大家庭。

6、回家的路又短又长,短的就是距离,长的就是心情。

7、我害怕去知道你过得好不好,也不敢让你知道我过得不好。这样的想法远远的打败了思念。给在远方的亲人。

8、我最喜欢的还是你啊,偶尔也有一点喜欢别人,在他们像你的时候。

9、深深的爱情,浓浓的亲情是家庭的粘合剂,他能使一个家庭有着强大的生命力凝聚力和影响力。

10、想起故乡,我无名地思念起故乡。故乡,是游子用谷子酿造出来的陈年老酒,搁置年代越远,放置时间越长,酒的味道就有醇香。

11、每一次打电话回家,我都是依依不舍的挂断电话,总是有说不完的语言,想念已成为我的一种习惯。在无意间听到别人的谈话都能让我想起你们。

12、家,是慰藉心灵的港湾;家,是心灵的创口贴;家,是冬日温暖的阳光。

13、回家的路又短又长,短的是距离,长的是心情。

14、失去了缘分的人,即使在同一个城市里,也不太容易碰到。

15、现在不再那么幻想了,但是还是喜欢雨,喜欢下雨的时候,一个人坐在窗前,数雨滴。

16、渔灯暗,客梦回,一声声滴人心碎。孤舟五更家万里,是离人几行情泪。家,是永远的港湾却也是永远的牵挂。

17、周末下雨天,宅在家煲剧,做吃了就停不下来的入味鸡爪,真是爽到停不下来。

18、有时候不是不懂,只是不想懂;有时候不是不知道,只是不想说出来;有时候不是不明白,而是明白了也不知道该怎么做,于是就保持了沉默。

19、在外念团圆,出门重平安,春节渐临近,最把家人念。亲爱的朋友,春节近了,愿你春节旅途愉快,早日回家家人身边。祝你阖家团圆更幸福!

20、家不仅仅是一幢房子,它是漂泊者的避风港,是心灵的驿站,简而言之,它也是一种真正属于自己的生活方式,我的亲人,我的家。

21、最美的不是下雨天,而是和你一起躲过雨的屋檐。

22、I love the way you look like I love you我喜欢的样子你都有 你有的样子我都爱

23、幸福就是一家人在一起过着平凡而轻松的日子,做自己喜欢做的事。

24、家,是一个最温馨的地方。在家,可以随心所欲,不用拘束不用害怕,自由自在。在社会上碰什么不顺利,就会发现家,才是你最温暖的港湾。

25、回家,一直是我心头的渴望,一直是我对每一个周末的盼望。一个星期的开始,从周一到周五,都让我沉浸在回家的开心和期待中,随着回家的日子一天一天地临近,我的心底开始欢呼起来,我开始兴奋起来。

26、没人会嘲笑你的梦想,他们只是嘲笑你的实力。知道自己现在是怎样的一个人,应该成为一个怎样的人,并为之努力。

27、送你一首魔幻歌曲,让你旅行没有劳累与疲惫,只有家的温馨与快乐。送你一把幸福扇,扇出美好姻缘与好运,结束单身找到另一半。祝你旅途愉快,幸福常伴。

28、让爱回家,父母是每个儿女永远的牵挂,别让父母的爱成为永远的等待!

29、高数老师以G的速度讲课,学霸以wifi的速度听着,学神以G速度记着,学屌以G速度干瞅着。

30、想家是一种习惯,是一种心情,是一种成长。如果你想家了,就给家里打个电话;哪怕是随便唠几句,也能驱散心中冬日的寒意。

31、青山遮不住,思念常依依,佳节将至,思乡的思绪飘然,愿你带上幸福和思念,揣上果实和欢笑,忘掉一年的辛劳和烦恼,丢掉一年的不快和迷茫,快乐出发,顺利归家。

32、母爱是明澈的山泉,洁净而碧澈。她纯而不梁真而无邪诚而无瑕,她能洗涤一切污浊。

33、没回家之前爸爸妈妈都说想我了,回家之后发现,他们不过就是想骂我了,起床晚挨骂,看电视挨骂,玩手机挨骂,在家不出去挨骂,出去玩挨骂。

34、以前真的不会想家 但是这学期特别想家 可能是暑假待久了 觉得在家摊着真的很舒服

35、在家我关上自己房间的门就可以不用说话,自己沉默好久好久,这让我觉得很舒服。

36、找不到喜欢的伞,我宁愿淋雨。

37、如果把人生看作四季,那么,家就是轮回在四季中交替在身上的衣服;如果把人生看作一次漫长的旅行,那么,家就是旅途中栖息的温馨驿站。

38、想家就是一种说不出的感觉,想家就是一种难以言表的情感。

39、下雨的时候我喜欢站在雨中淋雨,这样就不会有人发现我哭了。

40、后是垮掉的一代,后是趴下的一代。后拒绝加班,后拒绝上班。(后的情形我想象不出来……)

41、在家里吃的饭才叫吃饭,在学校和单位吃饭纯粹就是为了生存。

42、想家的时候,让我情绪低落。想家的时候,让我夜晚难以入眠。自来到新乡幼儿师范学校以来,每到夜深人静的晚上,都会让我情不自禁地想起家。

43、超过别人一点点,别人就会嫉妒你;超过别人一大截,别人就会羡慕你。

44、以前在家的时候,遇到下雨天,总感觉很安心,很舒服,现在自己在外面,听着外面哗哗的大雨声,却有一种不安 ……与焦虑……

45、你到底隐身在哪里,是不是,我追随着落在雨水里的花瓣,才可以达到。

46、在家吃火锅呀,哈哈哈,还是很舒服的。就是跟老大打游戏听着他跟他媳妇打情骂俏,感觉都想恋爱了然而还是不想多这一层束缚,一个人孤单但自由。

47、现在的社会没有象电影里面陈浩南和山鸡那样的兄弟亡命天涯不如早点回家。

处理多少农业废弃物产生多少经济效益

环境效益1、抛弃传统的露天垃圾堆放模式,减少苍蝇、蚊子等的滋生,减少老鼠、蟑螂的繁殖。切断部分疾病传播途径,减少对人体健康的危害。2、减少空气污染:垃圾是一种成份复杂的混合物。在运输和露天堆放过程中,有机物分解产生恶臭,并向大气释放出大量的氨、硫化物等污染物,其中含有机挥发气体达100多种,这些释放物中含有许多致癌、致畸物。垃圾分类后,减少了有机物的堆放,减少恶臭气体,营造农村清新的生活环境。同时垃圾分类将高含水率的食物性垃圾分离,提高了其他垃圾的焚烧热值,降低了垃圾焚烧大气二次污染。3、减少农村水体污染:垃圾中的有害成份易经雨水冲入地面水体,在垃圾堆放或填坑过程中还会产生大量的酸性和碱性有机污染物,造成水体变黑变臭,同时将垃圾中的重金属溶解出来。垃圾直接弃入河流、湖泊或海洋,则会引起更严重的污染。4、减少土壤污染:目前农产品健康极其被看重,而垃圾中常含有重金属、有毒有机物质等,不仅不坏土壤结构,例如,塑料、各种瓶罐、建筑废物等,排放于大自然后难于降解,同时也降低了农产品的品质。进行垃圾分类,可以减少有毒有害物质乱排乱放。5、提高了废品回收利用的比例,减少了原材料的需求,减少垃圾的焚烧数量,减少温室气体的排放,在减缓全球化变暖的过程中作出贡献。6、将有效实现垃圾的减量化、资源化处理,既减少了因垃圾焚烧对环境的污染,又促进了垃圾的资源化利用。经济效益1、减少占地:目前,全球每年产生的垃圾量在激增,达到500亿吨,这就需要更多的土地来堆放垃圾。然而,能堆放垃圾的特殊留用地已越来越难找到;有些地区堆放在城市郊区的垃圾,侵占了大量农田。而且经过垃圾堆放过的土壤被几度破坏,在近期内难以被利用,而失去价值。2、具体经济效益计算(以年为单位)总的经济效益:N=P-A-BN:一年内的经济效益P:垃圾分类带来的效益(包括可回收垃圾的回收效益和堆肥的效益)A:设施建设的投资(中转站、堆肥场和垃垃圾箱等)

B:运输系统的投入(包括收运工人和机器)具体计算:1、可回收垃圾的回收效益=废纸年产量*0.50元/kg+塑料年产量*0.80元/kg;玻璃年产量*0.20元/kg;废金属年产量*0.5元/kg(以上收费标准参照学校附近的一收废品站)2、堆肥的效益=12*0.7*村垃圾月产量/吨*0.1*1900元/吨0.7:漕桥村垃圾中可腐垃圾的百分比;0.1:堆肥效率;1900:每吨肥料的价格P=废纸年产量*0.50元/kg+塑料年产量*0.80元/kg;玻璃年产量*0.20元/kg;废金属年产量*0.5元/kg+12*0.7*村垃圾月产量/吨*0.1*1900元/吨A=垃圾桶、堆肥场、垃圾收运车的费用B=12*工人数*y元/月+65元/吨*月垃圾产量*0.7*12+Y+Xy:工人工资;Y:管理人员的年工资+技术人员的工资;X:运输费用;65:填满处理成本3、理想化预算:农村生活垃圾中的大部分——食物性垃圾在村内得到处理,既减轻了垃圾运输的成本,又产生可以利用的有机肥料。按照年处理量800吨计算,可节省垃圾运费和处理费6.8万元(垃圾运费、处理费按85元/吨计算)。每年增加的人工和运输成本约为2.5万元,因此每年可节约资金约4万元。4、经过堆肥处理的垃圾可以再次投入农田,作为有机肥被农作物吸收,促进作物更好更快的生长,提高农作物的品质和质量,同时减少的有机肥的使用。5、将不同类别的垃圾进行了分流,使最终进入卫生填埋的量大大减少,延长了填埋场的使用寿命,减少填埋场的建设、维护费用。社会效益1. 将促进村民形成良好的生活卫生习惯,便于农村垃圾的回收处理,减少农村生活垃圾污染,变废为宝,使环保理念深入民心,为社会主义新农村建设做出贡献。同时将起到垃圾分类、环境保护的示范效应,带动全体村民开展生活垃圾分类收集工作,并逐步在全镇推广。2. 在农村营造更好的生活环境,在提高农村居民的物质生活水平的同时,建设精神文明的提高。并逐渐提高居民的素质以及环保意识。建立低碳社会。

3. 以漕桥村为示范基点,为全国的农村树立一个农村垃圾分类的标准,并逐渐推向全国,为全球化的保护环境、节约资源作出贡献。4. 垃圾农村与城市的距离:不论是在经济方面还是在居民的素质方面,垃圾分类都能发挥充分的作用,加快全国城镇化的速度。5. 垃圾分类减量化、资源化、无害化,符合国家可持续发展的政策,从另一个角度为社会的进步作出贡献。6. 普及环保与垃圾的知识,提升全社会对环卫行业的认知,尊重环卫工人垃圾,关心环卫工人福利。

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农村垃圾分类的效益

环境效益

1、抛弃传统的露天垃圾堆放模式,减少苍蝇、蚊子等的滋生,减少老鼠、蟑螂的繁殖。切断部分疾病传播途径,减少对人体健康的危害。

2、减少空气污染:垃圾是一种成份复杂的混合物。在运输和露天堆放过程中,有机物分解产生恶臭,并向大气释放出大量的氨、硫化物等污染物,其中含有机挥发气体达100多种,这些释放物中含有许多致癌、致畸物。垃圾分类后,减少了有机物的堆放,减少恶臭气体,营造农村清新的生活环境。同时垃圾分类将高含水率的食物性垃圾分离,提高了其他垃圾的焚烧热值,降低了垃圾焚烧大气二次污染。

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3、减少农村水体污染:垃圾中的有害成份易经雨水冲入地面水体,在垃圾堆放或填坑过程中还会产生大量的酸性和碱性有机污染物,造成水体变黑变臭,同时将垃圾中的重金属溶解出来。垃圾直接弃入河流、湖泊或海洋,则会引起更严重的污染。

4、减少土壤污染:目前农产品健康极其被看重,而垃圾中常含有重金属、有毒有机物质等,不仅不坏土壤结构,例如,塑料、各种瓶罐、建筑废物等,排放于大自然后难于降解,同时也降低了农产品的品质。进行垃圾分类,可以减少有毒有害物质乱排乱放。

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