鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:807次 | 2021年07月09日
人們對(duì)氫能利用總有疑慮,它會(huì)是人類(lèi)最理想的清潔能源嗎?
在過(guò)去的幾年中,世界各國(guó)、州和其他司法管轄區(qū)實(shí)施了一系列政策,來(lái)增加氫在各種應(yīng)用中的作用——運(yùn)輸、固定能源和儲(chǔ)能——作為減少這些領(lǐng)域碳排放的一種方法。
然而,隨著氫動(dòng)力燃料電池系統(tǒng)的數(shù)量已經(jīng)在公路上的車(chē)輛上運(yùn)行,并部署在地面上的靜止系統(tǒng)穩(wěn)步攀升,隨著更多應(yīng)用領(lǐng)域的出現(xiàn),許多人都在問(wèn),"氫真的干凈嗎?""簡(jiǎn)單明了的回答是肯定的!
在交通運(yùn)輸領(lǐng)域,人們對(duì)氫及其作為燃料的使用有很多誤解。為了理解為什么政府、工業(yè)界和消費(fèi)者越來(lái)越多地致力于利用這座能源發(fā)電站來(lái)實(shí)現(xiàn)環(huán)境目標(biāo),我們必須從基礎(chǔ)入手。
燃料電池汽車(chē)(FCV)是電動(dòng)汽車(chē)。然而,燃料電池汽車(chē)不是從電網(wǎng)獲得能量來(lái)充電,而是在車(chē)上發(fā)電,將空氣中的氧氣與儲(chǔ)存的氫燃料結(jié)合在一起,唯一的排氣管排放物是水蒸氣。FCV是目前和可預(yù)見(jiàn)的未來(lái)唯一一個(gè)零排放汽車(chē)平臺(tái),它復(fù)制了當(dāng)今駕駛員的經(jīng)驗(yàn),即能夠在一箱氫燃料上行駛300-400英里,然后在短短三到五分鐘內(nèi)完成加油。
氫是宇宙中最輕和最豐富的元素,然而,由于氫不是天然存在的,它只能從其他來(lái)源獲得。最常見(jiàn)的制氫方法是對(duì)傳統(tǒng)的碳?xì)浠衔铮ㄍǔJ翘烊粴猓┻M(jìn)行重整,或通過(guò)電解,即電流通過(guò)水產(chǎn)生氫氣和氧氣的過(guò)程。
當(dāng)使用太陽(yáng)能或風(fēng)能的可再生電力來(lái)驅(qū)動(dòng)電解或填埋場(chǎng)或污水處理廠的可再生生物甲烷時(shí),制氫完全脫碳。正如電池電動(dòng)汽車(chē)變得越來(lái)越清潔,因?yàn)楣秒娋W(wǎng)采用了更多的可再生能源發(fā)電,氫氣生產(chǎn)也推動(dòng)了其排放量的降低。
正如一些批評(píng)者指出的那樣,某些產(chǎn)生氫氣的方法確實(shí)會(huì)產(chǎn)生一些溫室氣體。然而,由于總體目標(biāo)是減少運(yùn)輸部門(mén)的有害排放,許多研究,包括美國(guó)能源部阿貢國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的研究表明,與汽油車(chē)相比,無(wú)論氫的來(lái)源如何,F(xiàn)CV仍能顯著減少碳排放。事實(shí)上,與使用電網(wǎng)電力的電池電動(dòng)汽車(chē)(BEV)相比,F(xiàn)CV的排放量是相當(dāng)?shù)摹?br/>
另一個(gè)常見(jiàn)的誤解是,聲稱(chēng)從天然氣中生產(chǎn)氫氣的過(guò)程消耗的能量比氫氣中剩余的能量還要多,這意味著直接將天然氣用作內(nèi)燃機(jī)車(chē)的燃料更經(jīng)濟(jì)。雖然在將天然氣轉(zhuǎn)化為氫氣的過(guò)程中會(huì)損失一些能量,但這一論點(diǎn)忽視了內(nèi)燃機(jī)效率極低的過(guò)程,并且沒(méi)有考慮到燃料電池電化學(xué)的更高效率。
使用來(lái)自天然氣的氫氣的FCV將允許車(chē)輛比使用相同燃料量的壓縮天然氣車(chē)輛行駛兩到三倍。FCV為使用國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的資源提供了一種更加高效和環(huán)保的方法。
最終的目標(biāo)是使我們的運(yùn)輸系統(tǒng)完全脫碳。這就是為什么去年秋天在舊金山舉行的全球氣候行動(dòng)峰會(huì)上,一些燃料電池和氫行業(yè)最大的公司宣布了一個(gè)雄心勃勃的目標(biāo):將氫作為運(yùn)輸燃料完全脫碳2030。這一目標(biāo)將為重大的環(huán)境影響奠定基礎(chǔ),并使氫燃料運(yùn)輸比電網(wǎng)公共事業(yè)部門(mén)制定的零碳強(qiáng)度運(yùn)輸更快。
如果政策目標(biāo)是向零排放運(yùn)輸部門(mén)過(guò)渡,BEV將無(wú)法單獨(dú)做到這一點(diǎn)。利用快速加油集中加油站和消費(fèi)者習(xí)慣的長(zhǎng)行駛里程,更不用說(shuō)對(duì)所有車(chē)輛平臺(tái)的可擴(kuò)展性,F(xiàn)CV為滿(mǎn)足消費(fèi)者的需求提供了現(xiàn)成的選擇,特別是對(duì)于多戶(hù)住宅、城市居民或停車(chē)位有限且無(wú)法充電的消費(fèi)者。雖然對(duì)一些消費(fèi)者來(lái)說(shuō),電動(dòng)汽車(chē)可能是一個(gè)很好的選擇,但如果我們想最大限度地采用零排放汽車(chē),我們還需要擴(kuò)大產(chǎn)品組合以包括電動(dòng)汽車(chē)。我們現(xiàn)在正在這樣做,而變化的步伐只是在加快。
除了交通運(yùn)輸之外,成千上萬(wàn)的氫燃料電池今天也被用于為世界各地眾多的私營(yíng)和公共部門(mén)客戶(hù)提供零排放固定發(fā)電。這些燃料電池系統(tǒng)正在為通信網(wǎng)絡(luò)、公用事業(yè)、政府、鐵路和交通信號(hào),甚至是微型電網(wǎng)提供清潔、高效、持久和可靠的備用電源。無(wú)論在道路上還是在道路上,氫都是一種清潔能源解決方案,有助于今天向更好的未來(lái)過(guò)渡。