氫能源對今后發展有何作用

2015-05-066884人瀏覽

廣義新能源將主要包涵了以下幾個方面:1、高效利用能源;2、資源綜合利用;3、可再生能源;4、代替能源;5、節能。
1、高效利用能源

目前中國的能源綜合利用效率為35%左右,丹麥的能源綜合利用效率超過60%,而且丹麥經過分析研究,認為該國的能源利用效率最少可以再提高20%。盡管這中間存在著統計口徑問題,但是丹麥是全世界公認的已經實現能源與環境可持續發展的國家,是全球的一個樣板。丹麥的第一個經驗就是改變傳統的能源生產利用形態,打破行業分工局限,對能源的利用已經實施了“溫度對口,梯級利用”,加大了能源的整合優化利用空間,有效提高了資源的綜合利用效率。

熱電聯產雖然是一種傳統的能源技術,但在丹麥得到了非常廣泛應用和高度的重視,并賦予它可持續發展的新含義。到目前為止,丹麥沒有一個火力發電項目不供熱,也沒有一個工業供熱鍋爐不發電。通過化石燃料轉換能源的綜合利用效率一般超過70%,是提高全社會能源利用效率的重要技術。丹麥的熱電聯產燃燒利用多種燃料,秸稈、垃圾、天然氣和煤炭等資源,基本上是有什么燒什么,什么便宜燒什么,能源綜合利用效率60%是依靠熱電聯產對能源實現梯級利用實現的,從60%再往上增加主要依靠可再生能源實現(利用不增加溫室氣體的燃料,不計算其消耗的能量)。工業化國家在發展熱電聯產的同時,由于燃料結構向氣體化和非礦物燃料轉化,熱電聯產的規模也越來越小型化,多功能化。這種小型、微型的熱電聯產被國際上稱之為——分布式能源。它的優點是靠近需求側,將輸送損耗降至最低,并充分利用了低品位的熱能,將燃料燃燒溫度的利用空間進一步擴大,有效實現了“分配得當,各得其所,溫度對口,梯級利用”。因此,分布式能源的能源綜合利用效率將提高到80%~90%,而下一步的發展趨勢是將分布式能源燃燒后的廢煙氣供應植物大棚,一方面進一步吸收利用能量,另一方面減少二氧化碳的排放,實現全能量的利用。國際分布式能源聯盟的主席在不久前訪問北京時,面對中國政府的一些官員大惑不解地說:我不明白為什么在中國會認為燃煤熱電聯產不屬于分布式能源,在全世界凡事所生產的能源能夠被直接或間接就地利用的能源設施,其能源綜合利用效率高于傳統能源分產方式的系統,都應該被認為屬于分布式能源。如果按照這一判斷,中國的熱電聯產裝機容量超過5000萬千瓦,其中屬于就近綜合利用能源的項目不少于4000萬。

分布式能源技術對能源的利用方式與傳統的能源利用存在很大的區別,它不再追求規模效益,而是更加注重資源的合理配置,追求能源利用效率最大化和效能的最優化,充分利用各種資源,就近供電供熱,將中間輸送損耗降至最低。由于小型化和微型化,使能源需求者可以根據自己對于多種能源的不同需求,設置自己的能源系統,調動了終端能源用戶參與提高能源利用效率的努力。分布式能源可以和終端能源用戶的能源需求系統進行協同優化,通過信息技術將供需系統有效銜接,進行多元化的優化整合,在燃氣管網、低壓電網、熱力管網和冷源管網上,以及信息互聯網絡上實現聯機協作,互相支持平衡,構成一個多元化的能源網絡,使能源供應與能源的實際需求更加匹配。所以也有國家認為分布式能源是信息能源系統的核心環節,并稱之為:第二代能源系統。對于傳統能源形式,分布式能源毫無疑問是一種新型的能源生產利用形式,是信息時代能源技術的核心。它不僅是一些傳統能源技術的集合,也是全新的能源綜合應該系統。

目前,國際能源技術發展的一個重點,也是分布式能源未來最主要的技術方向之一,這就是“燃料電池”技術。燃料電池的能源利用效率更高,污染更小(可以在能源轉換現場實現零排放),理論上燃料電池使用的是氫能,屬于可再生能源。但自然界中可以直接利用的氫根本不存在,氫能屬于二次能源,制氫需要其他外部能量實現。利用太陽能和風能制氫,或者利用生物細菌制氫,還僅僅停留再理想或試驗階段,缺乏廣泛的經濟性和可操作性。現實的技術方向還是如何利用天然氣、煤氣化、甲醇、乙醇等能源,特別有前途的是利用廢棄地下煤炭資源進行地下可控氣化再制氫技術。燃料電池不僅可以解決人類發展的電力難題,同時也可以解決對于石油的替代難題。雖然,就燃料電池技術本身應該屬于新能源,但是大多數燃料電池將不會依賴于可再生能源。此類例子非常之多,他們都是立足于新技術、新工藝,或者新理念構架的新型的能源利用技術,雖然不是可再生能源,但是針對傳統的大規模分離生產的能源系統而言,大大提高了能源的綜合利用效率,有效減少了污染的排放

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