英國科學(xué)家研發(fā)雙倍電解制氫，光伏制氫應用有新招
光伏產(chǎn)業(yè)網(wǎng)訊
發(fā)布日期：2019-11-04
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英國科學(xué)家研發(fā)雙倍電解制氫，光伏制氫應用有新招
2019年發(fā)展最快的清潔能源，非氫能源莫屬。根據國際可再生能源署IRENA預測，可再生能源制氫將很快成為許多新領(lǐng)域應用中最便宜的選擇,德國、法國、荷蘭、奧地利、日本、澳大利亞、加拿大、中國、英國和美國正在建設幾個(gè)大型的綠色氫項目。這些項目在全球的足跡表明，在可再生電力成本下降的幫助下，人們的注意力正在轉向本地市場(chǎng)化“綠色氫能”應用。
歐盟地區梅耶博格聯(lián)合其他兩家能源公司在意大利投資年產(chǎn)能2GW光伏電池及組件廠(chǎng)，所生產(chǎn)的產(chǎn)品將用于為氫能項目供電，與此同時(shí)，澳大利亞計劃開(kāi)發(fā)5GW風(fēng)能和太陽(yáng)能項目用于為國內外制氫供電。中國也將氫能發(fā)展列入國家級戰略規劃，國家電投集團投資50億元在江蘇省建設氫能產(chǎn)業(yè)園，陽(yáng)光電源下半年集中發(fā)力，先后簽訂了550MW的光伏制氫項目。
“綠色氫能”指的是利用來(lái)源于風(fēng)能、太陽(yáng)能以及生物質(zhì)能的可再生電力，通過(guò)電解水制取因為可以實(shí)現零排放，所以被眾多能源人士奉為能源轉型的重要手段。氫能既可以作為運輸燃料，也可以作為長(cháng)時(shí)間的電力存儲介質(zhì)。唯一不足的是，一些分析師表示，與使用化石燃料驅動(dòng)的電解過(guò)程相比，可再生能源(風(fēng)電，光伏等)驅動(dòng)的電價(jià)相對昂貴，而綠色氫能的命運也將取決于清潔能源價(jià)格的持續下跌。
換個(gè)角度，減少水解過(guò)程中所需要的能量就是另一種降低成本的方法。
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由蘇格蘭格拉斯哥大學(xué)(University of Glasgow)領(lǐng)導的科研小組研究了涂有碲化鉬催化劑的電極，他們發(fā)現，當電流以特定的高電流脈沖模式作用于電極時(shí)，電解過(guò)程中產(chǎn)生的氫氣量會(huì )增加。通過(guò)優(yōu)化脈沖模式，研究小組表示，新的電解方案可以將產(chǎn)生一定數量氫氣所需的電量減半。也就是說(shuō)，這種更高效的電解水的方法，可以使每毫伏產(chǎn)生的氫量幾乎增加一倍。
以上研究成果，已經(jīng)發(fā)表在《自然通訊》雜志上，格拉斯哥大學(xué)的阿列克謝.加寧教授(Alexey Ganin)作為科研小組的帶頭人，表示：儲能的未來(lái)有無(wú)限的可能，使用電池做儲能是一種方案，但是氫能也是一個(gè)不錯的選擇。我們的研究為更有效、更經(jīng)濟的通過(guò)電解水產(chǎn)生氫，提供了一個(gè)重要的新視角。”
隨著(zhù)電解氫在科研方面的創(chuàng )新，氫能應用也有了令人驚喜的新案例。今年10月，法國電力公司Engie和礦業(yè)巨頭英美資源集團(Anglo American)宣布合作，共同開(kāi)發(fā)世界上第一輛氫動(dòng)力礦業(yè)運輸卡車(chē)。
氫燃料電池車(chē)(Fuel cell vehicle-FCEV)是使氫或含氫物質(zhì)與空氣中的氧在燃料電池中反應產(chǎn)生電力推動(dòng)電動(dòng)機，采用氫燃料罐取代柴油，用氫燃料電池和蓄電池取代發(fā)動(dòng)機，從而對車(chē)輛進(jìn)行改裝。據歐洲媒體報道，第一輛氫燃料卡車(chē)將于明年上路。在氫燃料卡車(chē)量產(chǎn)之前，英美資源集團位于南非的Mogalakwena PlatinumGroup 金屬礦項目，將進(jìn)行氫燃料相關(guān)的測試和驗證，礦區內的太陽(yáng)能發(fā)電站將為生產(chǎn)氫氣的電解槽提供電力。就在不久前，英美資源集團還宣布該公司在位于智利的一個(gè)銅礦安裝了一個(gè)86KW的太陽(yáng)能漂浮電站。實(shí)踐證明，在礦井水庫表面鋪設漂浮式太陽(yáng)能陣列，可以顯著(zhù)降低水汽蒸發(fā)帶來(lái)的損失，在地下礦井中使用氫動(dòng)力卡車(chē)可以顯著(zhù)降低通風(fēng)成本，兩者結合為采礦行業(yè)的節能增效帶來(lái)了一個(gè)非常好的解決方案。
隨著(zhù)光伏制氫的成本逐步降低，“綠色氫能”的應用將滲透到更多的行業(yè)，也許在不久的將來(lái)，大街上跑的氫能公交車(chē)，就是借助了我們身邊的光伏電站貢獻的清潔電力呢。