問(wèn)題1為何夜間電力較白天電力便宜-文庫(kù)吧
2025-05-26 01:53 本頁(yè)面
【正文】 理涉及如變壓吸附工藝等，其氫氣回收率是比較低的；除此之外，而礦物原料都是含碳的，要制氫就必須去碳，除了浪費(fèi)碳資源外（煤化工還需要消耗大量的水資源），還會(huì)造成環(huán)境污染。提高氣體輸送效率就必須加壓或液化。1kg氫氣的高壓壓縮大約需要6度電，就算應(yīng)用儲(chǔ)氫材料，也需要輸入帶壓氫氣（還需要溫度），還有儲(chǔ)氫材料中毒效率逐漸下降的問(wèn)題。絕大多數(shù)氫源的規(guī)模制取都不是“分布式”難以管道連接，都需要搬運(yùn)和裝卸大量的（如鋼瓶、儲(chǔ)氫材料等）輔助重量。此外，工藝路線越長(zhǎng)，氫氣的泄漏損耗肯定越多，氫氣泄露損耗也是值得一提的。曾有一位研究員告訴我，有一次派車(chē)去裝免費(fèi)氫氣，搬回來(lái)后才發(fā)現(xiàn)，幾乎還是一車(chē)空鋼瓶，由于沒(méi)嚴(yán)格把關(guān)，氫氣全在路上漏掉了。氫氣作燃料議題：作為燃料，就要計(jì)算發(fā)熱值。氫的發(fā)熱值為142,351kJ/kg，換算成標(biāo)準(zhǔn)立方，1kg氫氣=，所以氫氣熱值：。由于含甲烷的成分不同，其熱值為3135MJ/Nm3；按中值33MJ/Nm3計(jì)算，33/=。由此計(jì)算應(yīng)用成本：（四川的天然氣價(jià)格應(yīng)更低一些）。，，成本較高。可見(jiàn)，如果采用水電解代替天然氣作燃料，需要綜合考慮能否降低應(yīng)用成本問(wèn)題：（1）能否利用峰谷電價(jià)和季節(jié)性水電：如果在電解槽夜間低電價(jià)時(shí)滿負(fù)荷運(yùn)行，白天停車(chē)或低電流運(yùn)行，，如果有可能采用四川季節(jié)性水電，，盡可多產(chǎn)氫氣來(lái)減少天然氣的用量。（2）如果能做副產(chǎn)品氧氣和銷(xiāo)售的話（按一瓶純氧（6Nm3）銷(xiāo)售16元計(jì)），；由此，=，；，=，保本；，=，有利可圖。（3）如果利用高壓氫氣直接充瓶?jī)?yōu)勢(shì)做高純氫氣的銷(xiāo)售，按60元/kgH2=5元/Nm3H2的話，由此可見(jiàn)，有市場(chǎng)就有厚利可圖。所以，按傳統(tǒng)概念技術(shù)，獲取氫燃料的總能耗（或總成本）應(yīng)該是：氫源原料成本（↓）＋制氫成本（↓）＋純化成本（↑）＋高壓壓縮（或液化）成本（↑）＋物流成本（↑）＋泄漏成本（↑）＋設(shè)備折舊（↑）＋人力資源成本（↑）。二、“高壓”電解水具有最經(jīng)濟(jì)的工藝路線《氫氣生產(chǎn)與純化》（水電解制氫）一書(shū)中提供了國(guó)外CJB小型水電解制氧機(jī)（21MPa），而我國(guó)目前中壓（），相差12%能耗。由此我們得知，電解水制氫獲取高壓氫源并未增加電耗，其實(shí)，法拉第電解基本定律公式也是與壓力無(wú)關(guān)的。實(shí)現(xiàn)“高壓”的關(guān)鍵在于槽體內(nèi)部氫氧壓力差控制基本平衡和槽體外部承壓。我們可能暫時(shí)做不到CJB電極的催化水平，但完全可以增加催化極網(wǎng)面積達(dá)到同樣目的?？梢酝ㄟ^(guò)低電流密度運(yùn)行來(lái)實(shí)現(xiàn)低電耗，然后將高壓工藝管道里的氫氣和氧氣全都冷凍干燥。主要工藝過(guò)程集成在水電解槽上，然后放在電解間的地面上，并聯(lián)上緩沖鋼瓶組（或管束組）蓄氣。閥門(mén)一開(kāi)，高純氫氣和氧氣就分別自動(dòng)充灌到高壓鋼瓶中了。所以，本流程具有最短的工藝路線，水→（低電流密度運(yùn)行和高壓操作）→鈀觸酶脫氧（氫）→冷凍干燥→緩沖罐（管束）→分配閥門(mén)→汽車(chē)氫氣鋼瓶（氧氣鋼瓶）；從另外一個(gè)角度講，如果燃料電池直接使用氧氣而不是空氣，除燃燒發(fā)電效能外，還容易避免催化劑污染中毒。所以，本項(xiàng)目技術(shù)給出的氫燃料總能耗（或總成本）應(yīng)該是：氫源成本（↑）＋設(shè)備折舊（↓）＋人力資源成本（↓）－氧氣回收收益（↑）。三、水→（“高壓”電解水）→油（氣）水變油技術(shù)也許是一個(gè)夢(mèng)想，據(jù)說(shuō)浙江有個(gè)富豪投資乳化油研發(fā)已經(jīng)吃了虧；道理很簡(jiǎn)單，既然氫和氧具有能量，那么分解水也必然要消耗能量；如果水沒(méi)有分解，只能滅火而不能變油。所有的專(zhuān)家都贊同“水→氫（氧）→能源使用→水”的循環(huán)是最科學(xué)最環(huán)保的能源消耗方式。據(jù)報(bào)導(dǎo)日本的科技人員研制的水電解制氫裝置（實(shí)驗(yàn)型）。而本項(xiàng)目依托各種成熟技術(shù)組合在仔細(xì)研究分析的工藝流程之中、核心是“高壓”節(jié)能，低電流密度節(jié)能和低成本制作，簡(jiǎn)單易行；其節(jié)能原理幾乎都在黑龍江科學(xué)技術(shù)出版社1983年出版，由嚴(yán)德隆、陳霖新主編的《氫氣生產(chǎn)與純化》（水電解制氫）中找到出處。由于是累積的成熟技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)組合，符合科學(xué)原理和數(shù)十年的用戶實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，所以，從某種意義上說(shuō)，工程技術(shù)人員的樣機(jī)試制概念僅僅是個(gè)做出來(lái)爭(zhēng)取用戶認(rèn)可的驗(yàn)證概念，耀華玻璃集團(tuán)工程部的專(zhuān)家一聽(tīng)到“高壓”、“低電流密度”和“冷凍干燥”的字眼，就知道能節(jié)能，也知道套上承壓槽體就能夠?qū)崿F(xiàn)“高壓”，關(guān)鍵是看到本項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)“高壓”的實(shí)際結(jié)果；其實(shí)樣機(jī)試制和運(yùn)行過(guò)程也很簡(jiǎn)單，其過(guò)程大概是：23個(gè)月的材料采購(gòu)和制作，在本公司內(nèi)小型樣機(jī)開(kāi)車(chē)，驗(yàn)證高壓的穩(wěn)定運(yùn)行，檢測(cè)氣體純度和電解池電壓達(dá)到預(yù)期值，然后放大推廣，項(xiàng)目也就成功了。有時(shí)候，科學(xué)技術(shù)就是一層窗戶紙，關(guān)鍵是你能不能先想到；本項(xiàng)目已經(jīng)申請(qǐng)了發(fā)明專(zhuān)利，具有領(lǐng)先國(guó)際水平的能力。隨著人類(lèi)社會(huì)的進(jìn)步，能源從固體燃料過(guò)渡到液體燃料最終至氣體燃料的轉(zhuǎn)移，即能源時(shí)代演變著“去碳化”過(guò)程。每一種后續(xù)能源的分子中氫（H） 與碳（C）的比率在逐步增加。粗略來(lái)說(shuō)，薪柴的氫與碳的比率在1:3至1:10之間；對(duì)煤來(lái)說(shuō)，該比率為1:2；對(duì)石油來(lái)說(shuō)，該比率為2:1；對(duì)天然氣來(lái)說(shuō)，該比率為4:1。1860年至1990年期間，世界能源結(jié)構(gòu)的氫—碳比率增加了6倍。從能源時(shí)代演變過(guò)程的研究來(lái)看，近200年來(lái)，世界能源結(jié)構(gòu)從含碳多的燃料向含氫多的燃料轉(zhuǎn)移，世界能源系統(tǒng)演變的核心是一種“去碳化”的過(guò)程。國(guó)家工程設(shè)計(jì)大師、中國(guó)石化工程建設(shè)公司的李志強(qiáng)教授曾指出：從應(yīng)用范圍與重要性來(lái)講，目前還“沒(méi)有任何一種煉油技術(shù)能夠與加氫技術(shù)相比較”的。石油煉制工廠含氫氣體資源雖然十分豐富，但石油煉制工廠也是用氫大戶，所以石油煉制行業(yè)的氫氣仍是供不應(yīng)求。據(jù)了解，加工一噸原油需耗氫50Nm3，往里面加氫就是加油，而且還可以把渣油（重油）變成優(yōu)質(zhì)輕油，同樣處理渣油（重油），加氫處理要比焦化處理提高輕質(zhì)油的收率要達(dá)到16%；而且，焦化處理產(chǎn)品還只是質(zhì)量低劣的石腦油，還需要進(jìn)一步處理。我在網(wǎng)上征求意見(jiàn)：“我國(guó)要大力發(fā)展加氫是勢(shì)在必然了，但是發(fā)展的比例如何定呢？渣油加氫、加氫裂化、蠟油加氫，
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