未来新能源的雏形

  氢气是一种古老的气体,利用化石能源制氢也是一项成熟技术。直到风电、光伏大规模开发之后,氢气才被人们改称为氢能。因为只有通过可再生能源生产的氢气(业界称之为绿氢)才是零碳排放的可再生能源。它被认为是碳中和时代,在无法电气化的领域使用的终极能源。

  可再生能源制氢一般是指电解水制氢,即在电解质水溶液中通入电流后产生氢气,其技术路线主要分三种:碱性水电解槽制氢、质子交换膜水电解槽制氢和固体氧化物水电解槽制氢。

  绿氢商业化开发需要具备两个因素:可再生能源发电成本下降,电解水制氢设备技术进步。

  目前,可再生能源发电降低成本的趋势十分清晰,电解水制氢设备的技术发展仍面临挑战。欧洲国家掌握了全球最先进的电解水制氢设备技术,欧洲也是推广绿氢最积极的地区。欧盟计划在未来十年快速扩大电解槽的市场规模,以降低成本。

  不过,十年内,蓝氢应该是比绿氢更加可行的过渡能源。蓝氢是指以化石能源制氢,并加上CCUS(二氧化碳的捕集、利用与封存)。因为化石能源制氢技术成熟成本低,同时CCUS也在快速发展。

  英国政府此前宣布出资2.2亿英镑促进碳密集型行业清洁低碳转型,其中就包括CCUS技术。同时,英国还计划在未来十年内通过差价合约等新机制,增加蓝氢供应。其计划到2030年后再大力发展成本下降的绿氢。

  国际能源署(IEA)发布的《2021年世界能源展望》称,到2050年,成功实现净零排放将为风力发电机组、太阳能电池板、锂离子电池、绿氢等行业创造每年超过1万亿美元的市场,其规模可与当前的石油市场相媲美。

  除了上述这些已经或者即将商业化开发的可再生能源,人类仍然在探索诸多更清洁、更高效的新能源产品。郑州心理疾病医院http://www.hyde8871.com/

  地球上资源最丰富的是海洋,海洋中的能源是待开发的巨大宝藏。根据国际可再生能源署(IRENA)的数据,所有海洋能源技术的发电潜力总和为每年45000-130000TWh,是目前全球电力年需求的两倍以上。人们对其降低成本的前景持乐观态度,预期十年以后,海洋能源将与成熟的可再生能源一样进入大规模开发阶段。

  目前海洋能还在发展的初期,不过,潮汐能和波浪能已成为电力成本高的偏远岛屿上可行的替代能源。全球在建的潮汐流和波浪项目有55%在欧洲。欧盟发布的海上能源战略中,除了大力开发海上风电,还纳入了潮汐能、波浪能等其他形式的海洋能源。欧盟认为,相较于风能和太阳能,波浪能和潮汐能发电更加稳,可在欧盟脱碳和稳定电网中起至关重要的作用。

  普照万物的太阳也给了人们开发能源的灵感。创造类似太阳的内部条件,产生核聚变反应,再利用其发热发电,那么人类将拥有几近无穷无尽的清洁能源。

  核聚变是轻核(主要是氢的同位素氘和氚)聚合成较重的原子核,同时释放出巨大能量的过程,太阳发光发热和氢弹爆炸就是这样的原理。聚变反应释放的能量巨大,1升海水中的氘通过聚变反应可释放出相当于300升汽油燃烧的能量,且聚变的反应产物是比较稳定的氦。

  受控热核聚变一直是科学家们的梦想,目前虽仍未实现,但美国、中国等国的多个官方机构和民营企业都在积极探索这一终极能源。

posted @ 2021-12-09 13:38  顾延笙  阅读(83)  评论(0)    收藏  举报