解密氢能:21世纪最具发展潜力的清洁能源

氢能源通常是指氢气与氧气经过化学反应释放出来的能量,是一种清洁、高效、可持续的二次能源,被广泛认为是21世纪最具发展潜力的能源形式。单质氢气是无色无味、极易燃烧的双原子气体,也是密度最小的气体,标准状态下为0.0899g/L,热值为142351kJ/kg,是热值最高的燃料,约是汽油的3倍、酒精的3.9倍、焦炭的4.5倍。

山东是化工大省,氢气资源丰富、来源广泛,氯碱、焦化、化工等行业副产氢产量全国领先。省内氢能源相关企业在氢气制取、储存和使用等方面积累了丰富的经验,具备支撑氢能源产业率先发展的产业基础。

目前,氢能源利用仍以氢气的化学能为主,燃料电池作为氢能源利用的主要形式,被广泛应用于交通领域。与纯电动汽车相比,燃料电池汽车加注时间短、续航里程长,被公认为是电动汽车的未来发展方向。同时,燃料电池作为移动式电源,可以满足军事、通讯、计算机等多个领域对便携性的需求。此外,使用燃料电池进行固定式发电,其高度模块化的特点,可以灵活调整功率输出,尤其适合用于分布式发电。燃料电池电站可以与电网供电系统共用,并用来进行电网调峰；也可作为分布式电源,独立供电,适用于海岛、偏远山区等电网铺设成本较高的地方。随着制氢、供气网络、加氢站等基础设施逐步完善,氢能源应用领域不断拓展。

工业用氢在半个多世纪的发展过程中,有非常可靠的安全记录,氢能相比于其他碳氢化合物燃料更易处置。氢气密度约为空气的1/14,在空气中的扩散速度约为20m/s,比天然气高4倍。当发生氢气泄漏时,氢气会向上方快速逸散,较难达到燃烧浓度。即便被点燃,氢气也会以垂直燃烧的方式迅速消耗,通常不会产生爆炸。此外,氢气无色、无味、无毒,人体直接接触无毒副作用。总体看来,使用氢气作为燃料,安全性具有相当高的保障。

当前,在山东省新旧动能转换重大进程中,省委、省政府把加快氢能产业发展作为超前布局先导产业的重要领域,积极制订氢能源产业发展相关政策。通过科学规划和合理布局氢能源产业,将对加快推进新旧动能转换、提升产业核心竞争力、优化能源结构、抢占未来科技发展制高点乃至全方位地推进经济社会发展产生积极作用。

(张楠赵楠楠整理)

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