Under de senaste åren har länder runt om i världen främjat utvecklingen av väteenergiindustrin i en aldrig tidigare skådad hastighet. Enligt rapporten som släppts gemensamt av den internationella Hydrogen Energy Commission och McKinsey har mer än 30 länder och regioner släppt färdplanen för utveckling av väteenergi, och den globala investeringen i väteenergiprojekt kommer att nå 300 miljarder US-dollar år 2030
Väteenergi är den energi som frigörs av väte i processen för fysiska och kemiska förändringar. Väte och syre kan förbrännas för att generera värmeenergi, och kan även omvandlas till elektricitet av bränsleceller. Väte har inte bara ett brett utbud av källor, utan har också fördelarna med god värmeledning, ren och giftfri och hög värme per massenhet. Värmeinnehållet i väte vid samma massa är ungefär tre gånger så högt som bensin. Det är en viktig råvara för den petrokemiska industrin och kraftbränsle för flygraketer. Med den ökande uppmaningen att ta itu med klimatförändringarna och uppnå koldioxidneutralitet förväntas väteenergi förändra det mänskliga energisystemet.
Väteenergi gynnas inte bara på grund av dess nollkoldioxidutsläpp i frisättningsprocessen, utan också för att väte kan användas som en energilagringsbärare för att kompensera för flyktigheten och intermittenten av förnybar energi och främja storskalig utveckling av den senare. . Till exempel är "el till gas"-tekniken som främjas av den tyska regeringen att producera väte för att lagra ren el som vindkraft och solenergi, som inte kan användas i tid, och att transportera väte över långa avstånd för ytterligare effektiv utnyttjande. Förutom det gasformiga tillståndet kan väte också uppträda som flytande eller fast hydrid, som har en mängd olika lagrings- och transportsätt. Som en sällsynt "kopplande" energi kan väteenergi inte bara realisera den flexibla omvandlingen mellan elektricitet och väte, utan också bygga en "bro" för att realisera sammankopplingen av el, värme, kyla och till och med fasta, gas- och flytande bränslen, så som att bygga ett renare och mer effektivt energisystem.
Olika former av väteenergi har flera tillämpningsscenarier. I slutet av 2020 kommer det globala ägandet av vätgasbränslecellsfordon att öka med 38 % jämfört med föregående år. Den storskaliga tillämpningen av väteenergi expanderar gradvis från fordonsområdet till andra områden som transport, konstruktion och industri. När den tillämpas på järnvägstransitering och fartyg kan väteenergi minska beroendet av långdistanstransporter och höglasttransporter av traditionella olje- och gasbränslen. Till exempel utvecklade och levererade Toyota i början av förra året den första satsen av vätebränslecellsystem för marina fartyg. Tillämpad på distribuerad produktion kan väteenergi leverera kraft och värme till bostäder och kommersiella byggnader. Vätgasenergi kan också direkt tillhandahålla effektiva råvaror, reduktionsmedel och högkvalitativa värmekällor för petrokemisk industri, järn och stål, metallurgi och andra kemiska industrier, vilket effektivt minskar koldioxidutsläppen.
Men som en slags sekundär energi är väteenergi inte lätt att få fram. Väte finns främst i vatten och fossila bränslen i form av föreningar på jorden. De flesta av de befintliga väteproduktionsteknikerna är beroende av fossil energi och kan inte undvika koldioxidutsläpp. För närvarande mognar tekniken för väteproduktion från förnybar energi gradvis, och väte utan koldioxidutsläpp kan produceras från förnybar energiproduktion och vattenelektrolys. Forskare utforskar också ny teknik för väteproduktion, såsom solfotolys av vatten för att producera väte och biomassa för att producera väte. Tekniken för produktion av kärnväte som utvecklats av Institutet för kärnenergi och ny energiteknik vid Tsinghua University förväntas börja demonstreras om 10 år. Dessutom inkluderar vätgasindustrins kedja även lagring, transport, fyllning, applicering och andra länkar, som också står inför tekniska utmaningar och kostnadsbegränsningar. Med lagring och transport som exempel, har väte låg densitet och lätt att läcka under normal temperatur och tryck. Långvarig kontakt med stål kommer att orsaka "väteförsprödning" och skada på det senare. Lagring och transport är mycket svårare än kol, olja och naturgas.
För närvarande är många länder runt alla aspekter av den nya väteforskningen i full gång, tekniska svårigheter att ta steget upp för att övervinna. Med den kontinuerliga expansionen av omfattningen av väteenergiproduktion och lagrings- och transportinfrastruktur har kostnaden för väteenergi också ett stort utrymme att minska. Forskning visar att den totala kostnaden för väteenergiindustrins kedja förväntas halveras till 2030. Vi förväntar oss att vätesamhället kommer att accelerera.
Posttid: 30 mars 2021