鉅大LARGE | 點擊量:800次 | 2021年07月09日
人們對氫能利用總有疑慮,它會是人類最理想的清潔能源嗎?
在過去的幾年中,世界各國、州和其他司法管轄區實施了一系列政策,來增加氫在各種應用中的作用——運輸、固定能源和儲能——作為減少這些領域碳排放的一種方法。
然而,隨著氫動力燃料電池系統的數量已經在公路上的車輛上運行,并部署在地面上的靜止系統穩步攀升,隨著更多應用領域的出現,許多人都在問,"氫真的干凈嗎?""簡單明了的回答是肯定的!
在交通運輸領域,人們對氫及其作為燃料的使用有很多誤解。為了理解為什么政府、工業界和消費者越來越多地致力于利用這座能源發電站來實現環境目標,我們必須從基礎入手。
燃料電池汽車(FCV)是電動汽車。然而,燃料電池汽車不是從電網獲得能量來充電,而是在車上發電,將空氣中的氧氣與儲存的氫燃料結合在一起,唯一的排氣管排放物是水蒸氣。FCV是目前和可預見的未來唯一一個零排放汽車平臺,它復制了當今駕駛員的經驗,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,它只能從其他來源獲得。最常見的制氫方法是對傳統的碳氫化合物(通常是天然氣)進行重整,或通過電解,即電流通過水產生氫氣和氧氣的過程。
當使用太陽能或風能的可再生電力來驅動電解或填埋場或污水處理廠的可再生生物甲烷時,制氫完全脫碳。正如電池電動汽車變得越來越清潔,因為公用電網采用了更多的可再生能源發電,氫氣生產也推動了其排放量的降低。
正如一些批評者指出的那樣,某些產生氫氣的方法確實會產生一些溫室氣體。然而,由于總體目標是減少運輸部門的有害排放,許多研究,包括美國能源部阿貢國家實驗室的研究表明,與汽油車相比,無論氫的來源如何,FCV仍能顯著減少碳排放。事實上,與使用電網電力的電池電動汽車(BEV)相比,FCV的排放量是相當的。
另一個常見的誤解是,聲稱從天然氣中生產氫氣的過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燃機車的燃料更經濟。雖然在將天然氣轉化為氫氣的過程中會損失一些能量,但這一論點忽視了內燃機效率極低的過程,并且沒有考慮到燃料電池電化學的更高效率。
使用來自天然氣的氫氣的FCV將允許車輛比使用相同燃料量的壓縮天然氣車輛行駛兩到三倍。FCV為使用國內生產的資源提供了一種更加高效和環保的方法。
最終的目標是使我們的運輸系統完全脫碳。這就是為什么去年秋天在舊金山舉行的全球氣候行動峰會上,一些燃料電池和氫行業最大的公司宣布了一個雄心勃勃的目標:將氫作為運輸燃料完全脫碳2030。這一目標將為重大的環境影響奠定基礎,并使氫燃料運輸比電網公共事業部門制定的零碳強度運輸更快。
如果政策目標是向零排放運輸部門過渡,BEV將無法單獨做到這一點。利用快速加油集中加油站和消費者習慣的長行駛里程,更不用說對所有車輛平臺的可擴展性,FCV為滿足消費者的需求提供了現成的選擇,特別是對于多戶住宅、城市居民或停車位有限且無法充電的消費者。雖然對一些消費者來說,電動汽車可能是一個很好的選擇,但如果我們想最大限度地采用零排放汽車,我們還需要擴大產品組合以包括電動汽車。我們現在正在這樣做,而變化的步伐只是在加快。
除了交通運輸之外,成千上萬的氫燃料電池今天也被用于為世界各地眾多的私營和公共部門客戶提供零排放固定發電。這些燃料電池系統正在為通信網絡、公用事業、政府、鐵路和交通信號,甚至是微型電網提供清潔、高效、持久和可靠的備用電源。無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過渡。
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