時代、社會的需要是科學技術發生、發展的催生婆,高科技的發展和新技術的出現都是根據社會需要發展起來的,新技術、新概念的提出往往都是在現有實踐中發現的問題和不足中為改變這種不足提出的“假設、假定、幻想等形式開始的。
幻想是創新科技之母,本文是一篇幻想型原創文章,作為拋磚引玉的磚頭拋出,意在引起廣泛的關注,為轉型到“氫能源”時代進行先期預想型的的討論、議論、辯論和探索,作為純技術層麵的討論,“發一些不著邊際的幻想,索少許切合實際的方法”,其中肯定有許多“不著邊際、胡言亂語、胡說八道”的垃圾觀點,歡迎批評駁斥,更歡迎大力斧正。
現行風力發電機並網模式的缺點和不足:
眾所周知近年來,國家大力發展風電,有大規模的資金扶持,幾萬千瓦級、jishiwanqianwajishenzhiqianwanqianwajidefengdianchangxiangjidaliangshangma,budancongguowaiyinjinxianjindedaxingfadianjizu,haizaiguoneidaliangdezhizaogengduodedaxingfenglifadianjizu,jinjiniandeqingkuangshizhizaofenglifadianjihuoyinjinfenglifadianjideqiyedayouzhanhuo,huodelebufeideshouyi,erjieshouheyunxing、管理這些機組的企業(風電場)的實際情況,卻是不大樂觀的。
當dang這zhe些xie風feng力li發fa電dian機ji組zu豎shu立li在zai風feng電dian場chang後hou,其qi實shi際ji的de發fa電dian效xiao益yi究jiu竟jing怎zen樣yang?是shi不bu是shi達da到dao了le預yu期qi的de效xiao果guo?是shi不bu是shi像xiang宣xuan傳chuan方fang麵mian報bao道dao的de那na樣yang,產chan生sheng了le巨ju大da的de經jing濟ji效xiao益yi?多duo少shao綠lv色se的de風feng電dian進jin入ru了le人ren們men的de生sheng活huo?少shao燒shao了le多duo少shao煤mei炭tan?減jian少shao了le多duo少shao二er氧yang化hua碳tan的de排pai放fang?
詳細而具體的情況究竟是怎麼樣的?至今無人給於認真而實際的報道和評論,筆者很關注這個問題,近期在多篇“風能通訊”上看到很多並不樂觀的消息:
如:因為風能、風況的大小與大電網用電高峰的不同步,在電網高峰需要大量電力時風電場並不能及時的提供,而在電網本身處於“用電低穀”時雖然風電並網了,但是沒有什麼實際的經濟效益,有人說,像現在的這種方式投資的風電場,要想收回投資最快得50年以上,很可能在100年以後了,實際的利用風電的投入與產出的效益肯定是不高的。
另ling外wai,在zai大da容rong量liang的de不bu穩wen定ding的de風feng電dian並bing入ru電dian網wang時shi會hui引yin起qi電dian網wang電dian壓ya的de大da幅fu度du波bo動dong,為wei了le調tiao控kong和he抑yi製zhi這zhe種zhong大da量liang電dian能neng的de波bo動dong,還hai得de建jian造zao比bi風feng電dian場chang總zong容rong量liang大da2-3倍的“調壓控製電站”(當然是常規能源的電站了)yijiejuefenglifadianshuchudiannengbuwendingwenti,erzhexietiaokongdianzhanxuyaogengduodechangguinengyuanlaizhichi,zaixidesuanyisuan,yuanxianxiangtongguoliyongfengnengjieshengdaliangdechangguinengyuan,jieguofanerjiadalechangguinengyuandeshiyong,zoudaochuzhongdefanmian。
去(qu)年(nian)曾(zeng)經(jing)看(kan)到(dao)一(yi)條(tiao)信(xin)息(xi),內(nei)蒙(meng)電(dian)網(wang)在(zai)國(guo)慶(qing)期(qi)間(jian)的(de)十(shi)天(tian)裏(li),不(bu)允(yun)許(xu)任(ren)何(he)風(feng)力(li)發(fa)電(dian)機(ji)並(bing)網(wang),怕(pa)影(ying)響(xiang)到(dao)對(dui)北(bei)京(jing)的(de)供(gong)電(dian)質(zhi)量(liang),論(lun)壇(tan)裏(li)麵(mian)有(you)人(ren)幹(gan)脆(cui)稱(cheng)現(xian)在(zai)的(de)這(zhe)種(zhong)風(feng)電(dian)是(shi)“垃圾電”,更不用說內陸的風電場遠離大城市和用電中心,還需要大規模的輸電網絡進行輸電,這一項投入將比建立風電場投入更大。
毋庸置疑,現在的大型風電場直接並網的方式因為缺少一個大型的“儲能、調控”環節,不穩定的風電是電網不歡迎和不願意接受的。
那麼加上一個這樣的係統如何呢?好像也不現實,實用技術方麵有“抽水蓄能”方fang式shi,這zhe是shi一yi個ge成cheng熟shu的de技ji術shu方fang案an,但dan是shi受shou特te定ding的de條tiao件jian限xian製zhi,首shou先xian要yao有you大da量liang的de水shui源yuan,還hai要yao有you合he適shi的de地di形xing高gao差cha,才cai能neng夠gou實shi現xian利li用yong水shui流liu的de落luo差cha能neng量liang進jin行xing調tiao控kong發fa電dian,從cong而er得de到dao穩wen定ding的de可ke控kong製zhi的de電dian能neng,從cong規gui模mo上shang看kan也ye是shi差cha距ju太tai大da,筆bi者zhe曾zeng參can觀guan過guo“劉家峽水電站”,十分巨大的水壩和5台水輪發電機組,其總發電量也就是130萬千瓦,假設要將1千萬千瓦的電能進行這樣的抽水儲能,那就要搞十個劉家峽水電站和儲能水庫,是現有劉家峽水電站的十倍規模的上、下水庫和10倍的發電機組才能夠滿足需要,大概的想一想就知道,這實在是不可能的事。
拿現在已經規劃和建設中的三個國內最大的“千萬千瓦級風電場”來說,都是在極度缺水的地區(兩個在內蒙一個在甘肅酒泉),平坦的地形(風能資源好的地方都是平坦的地形、地貌),也沒有落差高的地形環境,所以不能應用,能夠使用“抽水儲能”方式調控風電的方式不可能大規模的采用,隻能夠小規模的在特殊的有條件的地區才行。
使用蓄電池怎樣呢?鉛酸電池肯定不行,沒有這麼大的功率容量,並且價格特別貴,大量的使用還有鉛汙染問題;鎳氫電池與鋰離子電池受限於這兩種元素的數量限製(全球的儲量也是不多的)和特別昂貴的價格的限製,也不能夠采用;最zui近jin還hai有you全quan釩fan氧yang化hua還hai原yuan液ye流liu電dian池chi在zai研yan發fa中zhong,但dan是shi多duo次ci還hai原yuan過guo程cheng中zhong的de離li子zi膜mo汙wu染ran問wen題ti也ye一yi直zhi沒mei有you很hen好hao解jie決jue,要yao達da到dao實shi用yong的de程cheng度du還hai要yao相xiang當dang長chang的de時shi間jian,商shang業ye化hua的de應ying用yong究jiu竟jing會hui不bu會hui影ying響xiang到dao環huan境jing還hai是shi未wei知zhi數shu。
其它的儲能方式,如壓縮空氣儲能;飛輪儲能等等都因為效率太低、容量太小,也是不能使用,看起來真是“山窮水盡疑無路”了。
柳暗花明又一村的----風電製氫方式:
哥本哈根會議的召開,說明了全球都在關注環境,更確切的說就是“碳減排”的問題,如何從根本上解決問題,筆者認為“必須改變現在的碳能源方式、轉化到氫能源方式”才是最根本的解決問題的辦法。
煤炭、石油、tianranqihaiyouzhengzaikaifadekeranbingdengdeng,shixianzaishehuinengyuandejichu,muqianzhanwomenshiyongdenengyuandejuedabufen,zhexiedoushiyitanyuansujinxingnengyuanzhuanhuahenengyuanliyongde,zhexienengyuanzuidadetedianjiushi,zhinengshiyicixingshiyongdechuantonghuashinengyuan,yongwanjiumeiyoule,bunenggouxunhuanzailiyong,bugaibianzhezhongfangshijiutanbushangconggenbenshanggaibianquanqiude“碳排放”,其實除了碳能源的方式外還有氫能源方式,這是一種最幹淨的,可以循環的可大規模利用的能源方式。
將水進行電解就可以得到氫和氧兩種氣體,一公斤水完全電解後可以得到1/9公斤氫氣和8/9公斤氧氣還有0.3/10的固體物(拿海水來說固體物就是海鹽),這種技術是很成熟的技術,以前總認為需要消耗大量的電力,以前的技術水平是要消耗5度電才能夠電解出1立方米氫氣,最近的報道有電解產氫氣一立方米隻需要2.5度電能的新技術問世,筆者認為繼續進行電解技術研發,還可以大幅度的降低耗電量。
如果我們改變思維,利用大規模的風電進行大規模的電解水製氫,會得到大量的最幹淨的能源----氫氣,1公斤水電解後不但可以得到1/9公斤的氫氣(1立方米)並且還可以得到8/9公斤的氧氣(0.45立方米)和0.3/10公斤的鹽。
有了風電製氫產生的這些氫氣能源(數量不小),我們就能夠實現大規模的能量儲存,解決現在模式的風電並網難題並且不會對環境有任何影響。
氫氣能源可以長時間儲存、可以管道長距離輸送,可以直接用來大規模發電,更可以提供給汽車、火車、飛機、輪船等移動的交通運輸工具使用,氫氣燃燒利用後除產生能量外,隻產生水蒸氣,冷凝後就是純水,實在是最清潔、最環保的能源。
地球上有70%的麵積是水,作為一種能量的轉換物質,可以說是取之不盡、用之不竭的,風電在這裏隻是起到了一種能量的轉換,將巨大的風能資源,通過風力發電→電解海水→製氫製氧→氫氣能源→發電、製熱、炊事、取暖、交通工具使用等過程後又變成了水,這些水返回到大自然的水係統循環中為下一次的能量轉換循環中再利用。
所(suo)以(yi)在(zai)目(mu)前(qian)的(de)風(feng)電(dian)困(kun)局(ju)中(zhong),我(wo)們(men)隻(zhi)要(yao)改(gai)變(bian)思(si)路(lu),將(jiang)這(zhe)樣(yang)大(da)量(liang)由(you)風(feng)能(neng)產(chan)生(sheng)的(de)廉(lian)價(jia)電(dian)能(neng)轉(zhuan)化(hua)為(wei)氫(qing)能(neng)源(yuan),從(cong)根(gen)本(ben)上(shang)脫(tuo)離(li)原(yuan)先(xian)的(de)碳(tan)能(neng)源(yuan)模(mo)式(shi),進(jin)入(ru)到(dao)氫(qing)能(neng)源(yuan)模(mo)式(shi),才(cai)是(shi)新(xin)能(neng)源(yuan)利(li)用(yong)的(de)“柳暗花明又一村”的光明大道,也是最環保的能源利用的境界,舍此別無它途。
當然這裏介紹的方式有人認為是“天方夜譚、癡人說夢”離我們還很遙遠,筆者試從以下幾個方麵議論一下,試分析一下,以經濟效益和技術層麵的問題作一試解:
經濟效益分析:
氫氣燃燒熱值很高,除核燃料外,氫的發熱值是所有化石燃料、化工燃料和生物燃料中最高的,為142351kJ/kg(32352大卡/kg),是汽油發熱值的3倍。
氫氣的比重小,純氫的密度僅為空氣的1/14,為0.0899g/L。
1立方米(合1000升)氫氣重89.9g,熱值為12797.355kJ(2956大卡)。
1公斤水電解後不但可以得到1/9公斤的氫氣並且還可以得到8/9公斤的氧氣和0.3/10公斤的固體物。
拿千萬千瓦級風電場來說,假設是滿發,1小時就是1千萬度電,用2.5度電能產生1立方米氫氣,就可以得到4百萬立方米氫氣,1立方米氫氣的熱值是2956大卡,標煤的熱值是7000大卡,大約2.4立方米氫氣的熱值相當於1公斤標煤的熱值,拿4百萬除2.4得1666666.6公斤標煤(我國是按煤當量“標煤”計算熱值的),相當於1千6百噸標煤的熱值能量,(市場上的優質煤炭熱值一般是5500大卡計算)相當於2千1百噸優質煤炭的能量,也就是說“千萬千瓦級的風電場”1小時所發出的電力進行風電製氫模式,就能夠產生2千噸優質煤炭(按煤當量計算)的熱值能量,1天24小時就能夠產生相當於4萬八千噸優質煤炭熱值能量的氫氣能量,就算是隻有50%的效率,每天也有2萬噸優質煤炭熱值的氫氣能量,一年就是720萬噸優質煤炭能量(2萬噸乘以365天)。
這些氫能源是能夠儲存的,既可以直接提供給發電廠發電(燃氣輪機方式,省去燒蒸汽的環節最好),產生的電力在電網高峰需要時大量的並入電網(這是高質量的特別平穩、可調、可控的電流,是電網十分歡迎和笑納的高質量電能),得到良好的經濟效益,又可以在電網低穀時脫離電網,將氫氣給大量的使用氫能源的汽車、火車、飛機、輪lun船chuan等deng移yi動dong交jiao通tong工gong具ju加jia氫qing氣qi能neng源yuan,立li馬ma就jiu變bian成cheng實shi實shi在zai在zai的de真zhen金jin白bai銀yin收shou入ru,或huo者zhe是shi通tong過guo管guan道dao方fang式shi輸shu送song到dao大da城cheng市shi,提ti供gong給gei千qian千qian萬wan萬wan的de家jia庭ting炊chui事shi使shi用yong,這zhe種zhong模mo式shi就jiu是shi氫qing能neng源yuan模mo式shi。
電解製氫的同時除去產生單項的氫氣外,還有8/9的氧氣產生(純氧),每產生1立方米氫氣,同時就可以產生0.45立方米氧氣,在產生4百萬立方米氫氣的同時還產生160萬(wan)立(li)方(fang)米(mi)的(de)氧(yang)氣(qi),這(zhe)些(xie)氧(yang)氣(qi)也(ye)是(shi)可(ke)以(yi)直(zhi)接(jie)賣(mai)的(de)商(shang)品(pin),大(da)量(liang)的(de)機(ji)械(xie)加(jia)工(gong)企(qi)業(ye)的(de)鋼(gang)鐵(tie)切(qie)割(ge)和(he)有(you)色(se)金(jin)屬(shu)的(de)焊(han)接(jie)就(jiu)需(xu)要(yao)大(da)量(liang)的(de)氧(yang)氣(qi),其(qi)它(ta)在(zai)醫(yi)療(liao)衛(wei)生(sheng)、化工還原、汙水處理方麵都需要大量的氧氣,在高效“燃料電池”工作時也需要大量的氧氣,現在市場上一瓶氧氣(容量6-8立方米)已經賣到15-20元了,160萬立方米氧氣,每瓶裝8立方米就是20萬瓶氧氣,價值400萬元,這僅僅是這個風電場1小時電解水產生的氧氣效益,1天24小時就是9千6百萬元的氧氣收入,一年僅憑氧氣就可以收入近300億元,打一半折也有150億的氧氣收益,這樣實實在在的產生氧氣的收益也是風電製氫效益的一部分。
如果此方案得以實現,筆者還建議,應該有意的排放一部分氧氣到大氣中,以補充大量的、各個方麵的氧氣消耗,大量的氧氣排入地球大氣,還可以修複臭氧空洞(大量的氧氣在太陽紫外線照射下可以轉化為臭氧,修補臭氧空洞),為全球的環境保護做巨大的貢獻,功莫大焉。
ciwai,zaidianjieshuishihaikeyihuishoudaliangdereneng,zheshiyinweidianjiedeguochengzhong,huiyouyibufennengliangbianchengreneng,zhexiereliangkeyitongguorejiaohuanqizhihuanchulai,jitigaoledianjiedexiaolv,youdedaoshulianghendadereneng,dongjikeyiqunuan、供魚池加溫等,夏季可以為洗浴提供熱能等,用途是十分廣泛的,總之也是一種很有價值的能源,也是風電製氫、製氧同時的副產品,有實在的經濟效益。
電解水製氫的過程中也是對水的濃縮過程,拿海水來說,其含鹽量是3%,1公斤海水中含鹽30克,每小時製氫4百萬立方米時需要消耗海水約4百萬公斤合4000噸海水,每噸海水中含鹽300公斤,就算是隻提煉出來一半,也是150公斤,4000噸乘以150公斤等於60萬公斤=600噸(1小時的產量),這又是一種伴隨著製氫過程中產生的副產品,都是利用風電產生的,有實際價值的產品。
風電製氫可以大幅度降低風力發電機組的造價和技術難度:
風力發電機產生的電能用來製氫的模式與並網的模式,是兩個技術和成本相差很大的方式,尤其是製造成本相差巨大,拿一台1000千瓦的風力發電機組來說,如果是傳統的並網模式,那麼就必須加上高精度的電能控製設備(千瓦級容量的電子調控設備),需要將風電調整到與電網一致的電壓、周率、波形、xiangxu,haiyaotiaozhengyougonghewugonggonglv,dadaodianwangzuijibendebingwangxuqiu,cainenggoubingrudianwang,zhexiedoushidagonglvdedianzitiaokongshebei,jiagejigao,youjirongyisunhuai,zhebufenzhandaozhenggejizuzaojiade50%左右,現在的1000千瓦機組的市場價大概是800-1000萬元/台。
特te別bie是shi利li用yong風feng能neng的de效xiao率lv方fang麵mian更geng是shi有you太tai大da的de差cha別bie,並bing網wang模mo式shi在zai風feng速su小xiao時shi產chan生sheng的de電dian能neng不bu夠gou,不bu能neng並bing網wang,風feng速su太tai大da時shi並bing網wang發fa電dian機ji組zu因yin為wei安an全quan問wen題ti會hui進jin行xing“自動保護動作”(就是在極短的時間裏甩掉負荷,保護發電機組不會損壞)突tu然ran脫tuo離li電dian網wang,這zhe也ye是shi電dian網wang最zui討tao厭yan的de地di方fang,巨ju大da容rong量liang的de電dian能neng突tu然ran脫tuo離li電dian網wang,會hui造zao成cheng電dian網wang電dian壓ya的de大da幅fu度du下xia降jiang,影ying響xiang整zheng個ge電dian網wang的de平ping穩wen,進jin行xing了le“自動保護動作”的發電機組這時也是談不上什麼效率、效益的,這樣兩下折扣一打,真正的發電效率(實際送入電網的真正起作用的電能)是很低的,相對於製氫模式來說是一個“質次價高、投入大、產出小”的很差的方式。
而風電製氫就不一樣了,風力發電機發出的風電隻需進行最簡單的變壓、整流處理(很成熟的技術,設備的配件隨處可以購買到),將電壓通過變壓器調整到所需電壓,交流電整流為直流電即可,不需要昂貴的高精度的電子、diannengtiaokongshebei,tongshiwulunshenmeyangdefengsushi,zhiyaofadianjifadianjiunenggouliyong,fengxiaodianliangxiaoshidianjiedeqingqishuliangjiaoshao,fengdadianliangdashichanshengdeqingqijiuhenduo,zaizhenggedefadianzhiqingguochengzhongsuoyoudediannengdoukeyiquanbudezhuanhuaweiqingqi,zhishizhuanhuadekuaimanbutongeryi,zheyangdezhiqingfenglifadianjizuzuishaobibingwangjizubianyiyibanshenzhigengduo,dagaihuafei300-500萬元/台即可製造出來,還有大的降低成本的空間。
筆者“粗估冒算”分析了兩種模式的差別,風電製氫模式起碼比風電並網模式的電能利用效率高3倍以上,直白的說,“1台1000千瓦的風力發電機組,進行風電製氫模式時產生的真正有價值的能源,大於或者等於3台並網模式機組”。
所以綜合分析兩種模式的風能利用效益(能源和產品),投入和產出比,兩者相差4-5倍甚至更大,從經濟效益分析來看,也應該大力發展風電製氫模式。
風電製氫模式對風力發電機組簡化控製方麵還有特別好的輔助性能:
電解設備與風力發電機組連接後在製氫時實際上就成了機組的“功率阻尼器”(也可以叫電力製動器),隨時在調整風力發電機的“出力”(功率輸出),風速變大時這些電能功率會自動的加大產氫氣的數量,風速變小時可以“隨時減少機組的出力”降低產氫氣的數量。
風能利用方麵,很特別的地方就是“風力發電機的出力與風速是3次方的關係”,即(ji)風(feng)速(su)增(zeng)大(da)一(yi)倍(bei),功(gong)率(lv)增(zeng)大(da)八(ba)倍(bei),這(zhe)也(ye)是(shi)為(wei)什(shen)麼(me)在(zai)風(feng)速(su)特(te)別(bie)大(da)時(shi)風(feng)力(li)發(fa)電(dian)機(ji)需(xu)要(yao)快(kuai)速(su)卸(xie)載(zai)進(jin)行(xing)保(bao)護(hu)的(de)原(yuan)因(yin),因(yin)為(wei)功(gong)率(lv)的(de)變(bian)化(hua)幅(fu)度(du)太(tai)大(da),速(su)度(du)又(you)太(tai)快(kuai),如(ru)果(guo)不(bu)能(neng)夠(gou)在(zai)極(ji)短(duan)的(de)時(shi)間(jian)裏(li)“卸載”,超大的風能能量肯定會損壞機組,製氫方式正好可以迅速的對功率進行快速大幅度的調整,比如1台機組供應3台製氫電解罐,在小風、中風時隻需要有1台電解罐工作即可,大風時2台罐工作,在電解時風速變化小時僅僅是產氫氣的速度變化,風速瞬間變大為台風時,3台電解罐同時工作在最大負荷狀態,利用“電力製動”效應拖住風機不致發生“飛車”,機組需要進行“偏頭調速”(風力發電機的效果最好的調速方式,隻是調速時間長)時在“電力製動”的製動力的“柔性刹車”作用下,機組有充裕的時間保證安全偏頭調速進行安全停機,這也是並網機組無法實現的特點。
從整個的經濟效益方麵分析,不僅產出巨大,而且可以大幅度的降低風力發電機的製造成本,比如“千萬千瓦級規模的風電場”如果采用並網模式大概得投入1000億元,而采用製氫模式時,僅機組的製造成本就可以降低到300億元甚至更少,更何況管理運行費用也比並網模式低得多,何樂不為呢?
所(suo)以(yi)說(shuo)風(feng)電(dian)製(zhi)氫(qing)並(bing)不(bu)是(shi)僅(jin)僅(jin)提(ti)供(gong)一(yi)種(zhong)能(neng)源(yuan),而(er)是(shi)不(bu)但(dan)提(ti)供(gong)了(le)大(da)量(liang)的(de)氫(qing)能(neng)源(yuan),還(hai)提(ti)供(gong)和(he)產(chan)出(chu)多(duo)種(zhong)有(you)直(zhi)接(jie)經(jing)濟(ji)效(xiao)益(yi)的(de)產(chan)品(pin)和(he)大(da)幅(fu)度(du)的(de)降(jiang)低(di)了(le)風(feng)力(li)發(fa)電(dian)機(ji)組(zu)的(de)製(zhi)造(zao)成(cheng)本(ben),這(zhe)樣(yang)計(ji)算(suan)經(jing)濟(ji)效(xiao)益(yi)才(cai)比(bi)較(jiao)客(ke)觀(guan),所(suo)以(yi)從(cong)這(zhe)種(zhong)模(mo)式(shi)的(de)經(jing)濟(ji)效(xiao)益(yi)方(fang)麵(mian)分(fen)析(xi)並(bing)不(bu)是(shi)大(da)賠(pei)錢(qian)的(de)生(sheng)意(yi),而(er)是(shi)有(you)很(hen)好(hao)的(de)經(jing)濟(ji)效(xiao)益(yi)和(he)很(hen)好(hao)的(de)環(huan)保(bao)效(xiao)益(yi)的(de)好(hao)模(mo)式(shi)。
更(geng)有(you)意(yi)義(yi)的(de)是(shi)切(qie)實(shi)的(de)達(da)到(dao)了(le)大(da)量(liang)減(jian)少(shao)二(er)氧(yang)化(hua)碳(tan)的(de)目(mu)的(de),從(cong)能(neng)源(yuan)總(zong)量(liang)上(shang)看(kan),利(li)用(yong)取(qu)之(zhi)不(bu)盡(jin)用(yong)之(zhi)不(bu)竭(jie)的(de)大(da)規(gui)模(mo)風(feng)能(neng)轉(zhuan)化(hua)為(wei)氫(qing)能(neng)源(yuan),同(tong)樣(yang)是(shi)利(li)用(yong)取(qu)之(zhi)不(bu)盡(jin)用(yong)之(zhi)不(bu)竭(jie)的(de)大(da)量(liang)海(hai)水(shui),海(hai)水(shui)在(zai)能(neng)量(liang)的(de)轉(zhuan)換(huan)中(zhong)扮(ban)演(yan)了(le)能(neng)量(liang)轉(zhuan)換(huan)的(de)中(zhong)間(jian)角(jiao)色(se),進(jin)行(xing)了(le)大(da)量(liang)能(neng)源(yuan)的(de)轉(zhuan)換(huan),尤(you)其(qi)是(shi)氫(qing)能(neng)源(yuan)有(you)可(ke)儲(chu)存(cun)、可調節的特點,很方便人們的使用,使用後又複原為水(還是純水),可以繼續在風電的電解下進行下一個循環、分解、利用,這才是真正的取之不盡用之不竭的可循環往複的可持續發展的幹淨能源,將造福於全人類。
這zhe種zhong模mo式shi並bing不bu需xu要yao特te別bie先xian進jin的de技ji術shu,絕jue大da部bu分fen是shi利li用yong了le成cheng熟shu的de電dian解jie技ji術shu和he氫qing能neng源yuan應ying用yong技ji術shu的de等deng多duo項xiang技ji術shu的de組zu合he,不bu斷duan的de擴kuo大da其qi規gui模mo,逐zhu步bu的de替ti換huan傳chuan統tong的de能neng源yuan(碳能源),通過大規模的使用進一步提高其轉換效率,滿足全社會的能源需求,應該是必由之路。
應用技術層麵的分析:
儲氫技術:從2005年起就有很多儲氫技術開發成功,當然也還在不斷的開發中,大致上有物理和化學兩個方麵,如:“液化儲氫”;“金屬氫化物儲氫”;“吸附儲氫”;“有機液體儲氫”;“玻璃微球儲氫”“ 地下岩洞儲氫”;“無機物儲氫”;“ 鐵磁性材料儲氫”dengduozhongchuqingfangshi,zhexiejishudouyijingyanfachenggonghuozheshizhengzaituiguangdejishu,qingnengyuanqichejiujiejuelechuqingqiwenti,keyicankao,zhexiejishubaozhengleqingnengyuandechucunwenti,wei“風電製氫”打下了良好的技術基礎,為風電製氫鋪平了道路。
氫內燃機技術,請看下麵的報道:
氫能源利用突破中國第一台氫內燃機點火成功
近日,我國自主研製的第一台高效低排放氫內燃機在重慶長安汽車集團成功點火。高效低排放氫內燃機是國家“863”計劃惟一立項的氫燃料重點項目,它的成功點火標誌著我國氫內燃機研究技術獲得了突破性的進展,為氫內燃機的產業化奠定了基礎。
juxi,qingranliaoyuqiyoutexingchayijuda,zhenzhengdeqingneiranjibixugenjuqingranliaodetexingyanjiukaifa,erbushiqiyoujidejiandangaizao,yinciqingneiranjishiyizhongxinxingdeneiranji。qingranliaoneiranjidegongzuoyuanlishiyongqingdaitiqiyou,zhijiezaifadongjigangtineiranshao,qudongqichexingshi。woguozizhuyanzhidegaoxiaodipaifangqingneiranjishiyizhongxinxingdeneiranji,tayuchuantongdeqiyoujihechaiyoujixiangbi,juyougaoxiaolv、低排放、低成本、適shi應ying性xing好hao等deng突tu出chu優you點dian,對dui於yu減jian少shao環huan境jing汙wu染ran,應ying對dui能neng源yuan危wei機ji具ju有you十shi分fen重zhong要yao的de意yi義yi。此ci前qian,我wo國guo已yi經jing在zai氫qing燃ran料liao電dian池chi的de研yan發fa方fang麵mian取qu得de巨ju大da突tu破po,由you同tong濟ji大da學xue研yan發fa成cheng功gong的de氫qing燃ran料liao電dian池chi汽qi車che主zhu要yao測ce試shi數shu據ju均jun達da到dao世shi界jie先xian進jin水shui平ping。氫qing燃ran料liao電dian池chi是shi我wo國guo氫qing能neng源yuan利li用yong的de另ling一yi種zhong方fang向xiang,與yu氫qing燃ran料liao內nei燃ran機ji不bu同tong,氫qing燃ran料liao電dian池chi的de工gong作zuo原yuan理li是shi由you氫qing燃ran料liao產chan生sheng電dian能neng,向xiang電dian池chi充chong電dian,以yi電dian力li驅qu動dong汽qi車che行xing駛shi。
據悉,積極推動可再生能源發展已成為世界共識。在以氫為能源的“氫經濟”shidaizhong,qingranliaoqichebijiangbanyanshifenzhongyaodejiaose。muqian,shijiegeguodoufeichangzhongshiqingdonglidekaifa。shijiezhuyaoqichegongsidouzaiqingdonglifangmianzuochutansuo,deguobaomaqichegongsitouzijin20億歐元,開發出六代氫內燃機,目前已經具備批量生產氫內燃機汽車的能力,福特、克萊斯勒都推出了氫內燃機車輛,馬自達汽車公司研製的氫燃料轉子內燃機已具備產業化能力。 早在2005年,長安就開始氫內燃機的研究,並正式獲得國家“863”計ji劃hua立li項xiang。長chang安an汽qi車che集ji團tuan總zong裁cai徐xu留liu平ping表biao示shi,長chang安an氫qing內nei燃ran機ji的de成cheng功gong點dian火huo,標biao誌zhi著zhe長chang安an的de氫qing內nei燃ran機ji技ji術shu已yi達da到dao國guo際ji先xian進jin水shui平ping,長chang安an汽qi車che堅jian持chi自zi主zhu創chuang新xin又you取qu得de了le新xin的de成cheng果guo,更geng重zhong要yao的de是shi,將jiang對dui中zhong國guo汽qi車che工gong業ye新xin能neng源yuan的de開kai發fa利li用yong和he中zhong國guo節jie能neng環huan保bao事shi業ye的de發fa展zhan起qi到dao積ji極ji的de推tui動dong作zuo用yong。
氫能源發電技術:這應該是最容易的了,可以采取傳統的燒鍋爐的方式,以氫能源代替煤炭產生蒸汽,再推動蒸汽輪機發電;或者是采用燃氣渦輪機帶動發電機發電,因為是可控、可調的所以並網是沒問題的。
小型的移動電站等盡可以采用“氫內燃機方式”進行發電。
氫氣也很容易長途輸送,就像輸送天然氣一樣,可以長距離的輸送到需要的地方進行利用,它與天然氣相比最大的特點就是“取之不盡用之不竭的,可以持續、循環利用的能源。
後語:
總之,利用大規模、數(shu)量(liang)巨(ju)大(da)的(de)風(feng)電(dian),進(jin)行(xing)大(da)規(gui)模(mo)的(de)風(feng)電(dian)製(zhi)氫(qing),同(tong)時(shi)進(jin)行(xing)氫(qing)能(neng)源(yuan)廣(guang)泛(fan)使(shi)用(yong)的(de)行(xing)動(dong),使(shi)氫(qing)能(neng)源(yuan)時(shi)代(dai)早(zao)日(ri)來(lai)臨(lin),是(shi)大(da)量(liang)減(jian)排(pai)二(er)氧(yang)化(hua)碳(tan)的(de)根(gen)本(ben)方(fang)法(fa),是(shi)從(cong)根(gen)本(ben)上(shang)解(jie)決(jue)能(neng)源(yuan)危(wei)機(ji)的(de)方(fang)式(shi)之(zhi)一(yi),也(ye)是(shi)從(cong)根(gen)本(ben)上(shang)走(zou)出(chu)能(neng)源(yuan)困(kun)局(ju)的(de)光(guang)明(ming)大(da)道(dao)。
此ci篇pian文wen章zhang是shi筆bi者zhe根gen據ju自zi己ji多duo年nian來lai的de工gong作zuo經jing驗yan和he對dui風feng能neng的de特te別bie關guan注zhu的de情qing況kuang下xia寫xie的de,希xi望wang能neng夠gou引yin起qi各ge個ge方fang麵mian的de關guan注zhu,進jin一yi步bu做zuo好hao風feng能neng利li用yong這zhe個ge大da項xiang目mu,不bu足zu之zhi處chu歡huan迎ying批pi評ping指zhi正zheng。
撰寫人:全國高科技農業循環產業發展中心 能源技術顧問
北京綠達源科技有限公司 能源技術顧問
甘肅省老科協谘詢服務部、環保能源分會理事
蘭州利國電子有限責任公司 技術開發部
高級工程師 鄭爾曆
二〇一〇年二月二十二日
