关于“绿氢”、 “蓝氢”和“灰氢” ,你想了解的都在这里,氢气分子量

01 认识氢气

氢气,化学式为H2,分子量为2.01588,常温常压下,是一种极易燃烧的气体,无色透明、无臭无味且难溶于水。氢气是相对分子质量最小的物质,还原性较强,常作为还原剂参与化学反应。氢气除了用于我们所了解发电、交通燃料等方面外,它还被广泛用作炼油,氨和甲醇生产以及钢铁制造中。

作为能源,氢能有着极具竞争力的优势:1)生态友好:与传统的化石燃料不同,氢气和氧气可以通过燃烧产生热能,也可以通过燃料电池转化成电能。而在氢转化为电和热的过程中,只产生水,并不产生温室气体或细粉尘;2)利用高效:氢气不仅来源广泛,还具有导热良好、清洁无毒和单位质量热量高等优点。相同质量下的氢所含热量约是汽油的3倍,是石油化工重要原料和航天火箭动力燃料;3)储运方式灵活便利:与化石燃料不同,氢能是二次能源,可以通过分解天然气、石油、煤和水来制造。而除了气态,氢气还能以液态或固态氢化物出现。在-263℃液化时,氢的体积会减少到原来的1/800,在高压罐中压缩后,便于储存和运输。

目前,氢能根据制取方式和碳排放量不同,主要分为灰氢、蓝氢、绿氢、这三种。

02 灰氢

灰氢是通过化石燃料(例如石油天然气、煤)燃烧产生的氢气。这种类型的氢气约占当今全球氢气产量的95%。碳排放量最高。

当前,工业中生产的氢气主要还是碳基(灰氢)。随着时间的推移,制氢面临的挑战是实现无弹或者碳中性(绿氢或蓝氢)的技术替代。

03 蓝氢

蓝氢是在灰氢的基础上,应用碳捕捉、碳封存技术,实现低碳制氢;

世界能源理事会发布的《氢能—工业催化剂(加速世界经济在2030年前实现低碳目标)》认为:蓝氢可以减少排放,推动建立氢能经济。通过捕获和储存制造过程中排放的二氧化碳而获得蓝色氢气提供了一种更快的减少排放的方法。

蓝氢气不是绿色氢气的替代品,而是一种必要的技术过渡,可以加速社会向绿色氢气"的过渡。然而,为了使蓝色氢气生产变得切合实际,政府应当起草氢能发展战略,明确其社会可接受程度,制定运输和储存价格体系,并在必要的时候将其纳入支持低碳技术发展的财政计划。

2020年10月15日的氢能产业发展创新峰会上,北京清华工业开发研究院副院长、滨化集团股份有限公司董事长朱德权表示:蓝氢是我们国家独特的竞争优势,能够快速起步,35块钱只有中国能做到,这是我们非常难得的起跳的台阶。

2021年3月18日,英国石油(BP)前公布英国最大的氢能计划,在英格兰东北部提赛德兴建“蓝氢”工厂H2Teesside,目标在2030年前生产1GW氢气。BP天然气和低碳能源资深副总裁Dev Sanyal表示,蓝氢与CCS的结合,可以为当地工业提供可靠的替代能源,协助那些难电气化产业降低能源转型的成本。

04 绿氢

绿氢是通过光伏发电、风电以及太阳能等可再生能源电解水制氢,在制氢过程中将基本上不会产生温室气体,因此被称为“零碳氢气”。

我国发展“绿氢”具备良好的资源禀赋,中国有着可观的地热、生物质、海洋能、风电和光伏资源以及固体废弃物的资源化利用,随着近年来技术的进步,可再生能源的发电成本越来越具有竞争力,与此同时,中国拥有强大的基础设施建设能力,为发展“绿氢”提供了得天独厚的优势。

过去几年里,电解制氢所需消耗的电量十分庞大,其成本之高,令人望而却步,约占总生产成本的75%。因此,可再生能源成本的下降趋势是预估氢能制造业增长的一个关键前提,该因素也增强了电解设施投资的商业前景。

2020年12月29日,全球首个“绿氢”标准,由中国氢能联盟提出的《低碳氢、清洁氢与可再生能源氢的标准与评价》发布。该标准对标欧洲依托天然气制氢工艺为基础推行的绿色氢认证项目,建立了低碳氢、清洁氢和可再生氢的量化标准及评价体系,引导高碳排放制氢工艺向绿色制氢工艺转变。通过标准形式对氢的碳排放进行量化,这在全球尚属首次。

2021年5月11日,中国产业发展促进会氢能分会(简称“氢促会”)在京召开“绿氢技术与产业交流研讨会”,来自国家电投、中国氢能、BP中国、普顿、蒂森克虏伯、等20多家国内外前沿氢能产业链企业和学术机构代表,围绕技术创新和工程实践展开深度交流。氢促会“绿氢技术发展研究中心”正式挂牌成立。

05 未来展望

工业和信息化部原部长、中国工业经济联合会会长李毅中提出:“灰氢不可取,蓝氢可以用,废氢可回收,绿氢是方向。”

目前,尽管“绿氢”缺乏成本竞争力,但预测将来仍将是一个不断增长的市场。虽然过去几年,“绿色氢气”市场规模较小、成本较高,但是未来在东亚地区以及国际投资者的推动下,将促成市场规模大幅地增长。到2025年,“绿色氢气”的竞争力如何仍值得期待,但是随着一些重点、试点项目的实施,以及今后项目规模化的发展将助力“绿氢”成本下降,氢气是否能够挑战现有传统能源的主导地位?让我们拭目以待。


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