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人们对氢能利用总有疑虑,它会是人类最理想的清洁能源吗?

钜大LARGE  |  点击量:787次  |  2021年07月09日  

在过去的几年中,世界各国、州和其他司法管辖区实施了一系列政策,来增加氢在各种应用中的作用——运输、固定能源和储能——作为减少这些领域碳排放的一种方法。

然而,随着氢动力燃料电池系统的数量已经在公路上的车辆上运行,并部署在地面上的静止系统稳步攀升,随着更多应用领域的出现,许多人都在问,"氢真的干净吗?""简单明了的回答是肯定的!

在交通运输领域,人们对氢及其作为燃料的使用有很多误解。为了理解为什么政府、工业界和消费者越来越多地致力于利用这座能源发电站来实现环境目标,我们必须从基础入手。

燃料电池汽车(FCV)是电动汽车。然而,燃料电池汽车不是从电网获得能量来充电,而是在车上发电,将空气中的氧气与储存的氢燃料结合在一起,唯一的排气管排放物是水蒸气。FCV是目前和可预见的未来唯一一个零排放汽车平台,它复制了当今驾驶员的经验,即能够在一箱氢燃料上行驶300-400英里,然后在短短三到五分钟内完成加油。

氢是宇宙中最轻和最丰富的元素,然而,由于氢不是天然存在的,它只能从其他来源获得。最常见的制氢方法是对传统的碳氢化合物(通常是天然气)进行重整,或通过电解,即电流通过水产生氢气和氧气的过程。

当使用太阳能或风能的可再生电力来驱动电解或填埋场或污水处理厂的可再生生物甲烷时,制氢完全脱碳。正如电池电动汽车变得越来越清洁,因为公用电网采用了更多的可再生能源发电,氢气生产也推动了其排放量的降低。

正如一些批评者指出的那样,某些产生氢气的方法确实会产生一些温室气体。然而,由于总体目标是减少运输部门的有害排放,许多研究,包括美国能源部阿贡国家实验室的研究表明,与汽油车相比,无论氢的来源如何,FCV仍能显著减少碳排放。事实上,与使用电网电力的电池电动汽车(BEV)相比,FCV的排放量是相当的。

另一个常见的误解是,声称从天然气中生产氢气的过程消耗的能量比氢气中剩余的能量还要多,这意味着直接将天然气用作内燃机车的燃料更经济。虽然在将天然气转化为氢气的过程中会损失一些能量,但这一论点忽视了内燃机效率极低的过程,并且没有考虑到燃料电池电化学的更高效率。

使用来自天然气的氢气的FCV将允许车辆比使用相同燃料量的压缩天然气车辆行驶两到三倍。FCV为使用国内生产的资源提供了一种更加高效和环保的方法。

最终的目标是使我们的运输系统完全脱碳。这就是为什么去年秋天在旧金山举行的全球气候行动峰会上,一些燃料电池和氢行业最大的公司宣布了一个雄心勃勃的目标:将氢作为运输燃料完全脱碳2030。这一目标将为重大的环境影响奠定基础,并使氢燃料运输比电网公共事业部门制定的零碳强度运输更快。

如果政策目标是向零排放运输部门过渡,BEV将无法单独做到这一点。利用快速加油集中加油站和消费者习惯的长行驶里程,更不用说对所有车辆平台的可扩展性,FCV为满足消费者的需求提供了现成的选择,特别是对于多户住宅、城市居民或停车位有限且无法充电的消费者。虽然对一些消费者来说,电动汽车可能是一个很好的选择,但如果我们想最大限度地采用零排放汽车,我们还需要扩大产品组合以包括电动汽车。我们现在正在这样做,而变化的步伐只是在加快。

除了交通运输之外,成千上万的氢燃料电池今天也被用于为世界各地众多的私营和公共部门客户提供零排放固定发电。这些燃料电池系统正在为通信网络、公用事业、政府、铁路和交通信号,甚至是微型电网提供清洁、高效、持久和可靠的备用电源。无论在道路上还是在道路上,氢都是一种清洁能源解决方案,有助于今天向更好的未来过渡。

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