綜上所述,氫能燃料在小型家用市場(chǎng)具有的應(yīng)用潛力和廣闊的前景。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和成本的逐步降低,氫能燃料有望在未來成為家庭能源的重要組成部分。氫能源發(fā)展的趨勢(shì)呈現(xiàn)出以下特點(diǎn):
綠電電解水制備氫氣還可以做到零碳排放,氫可以直接用在燃?xì)庠钭鲲?,用在燃?xì)鉄崴髦苽錈崴?。其次,從技術(shù)可行性角度看,制備好的氫可以通過氫燃料電池發(fā)電,補(bǔ)足家庭能源需求。例如,在夏季家庭空調(diào)用電的峰值時(shí)段,氫燃料電池可以發(fā)揮重要作用。
缺點(diǎn):產(chǎn)品氣中氫含量受限制:在某些制氫途徑中,由于通入空氣氧化時(shí)氮?dú)獾暮拷档土嘶旌蠚庵袣錃獾暮?。催化劑失活問題:在生產(chǎn)過程中,受活性相燒結(jié)和中毒等影響,催化劑會(huì)逐漸失活,需要定期更換。
若甲醇價(jià)格為2500元/噸,對(duì)應(yīng)每千克氫氣生產(chǎn)需要甲醇成本則為16.24元(假設(shè)每立方米氫氣所需甲醇為0.58千克,且考慮其他因素時(shí)成本會(huì)有所上升)。能耗成本:甲醇制氫過程中需要外部供熱維持反應(yīng)溫度,因此能耗成本也是總成本的重要組成部分,通常占總成本的20%至30%。
若考慮碳捕集成本(如CCUS技術(shù)),則甲醇制氫的總成本將進(jìn)一步增加。CCUS碳捕集成本為375元/噸二氧化碳,而制備1千克氫氣對(duì)應(yīng)約11.675千克二氧化碳排放,因此增加的成本約為4.38元/千克。在考慮碳捕集成本后,甲醇制氫的成本變化區(qū)間可能為21.37至37.61元/千克(具體取決于甲醇價(jià)格和其他成本因素)。
試驗(yàn)與檢測(cè)方面,包括單元設(shè)備試驗(yàn)和系統(tǒng)試驗(yàn),需檢查各種合格證、技術(shù)文件,進(jìn)行無損檢測(cè)、強(qiáng)度試驗(yàn)、氣密性試驗(yàn)和泄漏試驗(yàn)等,以確保系統(tǒng)性能和安全。自動(dòng)控制和監(jiān)測(cè)設(shè)備方面,需滿足工藝要求,具備報(bào)警聯(lián)鎖功能,并進(jìn)行各種壓力、溫度、流量等參數(shù)的檢測(cè)。
這為氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了堅(jiān)實(shí)的政策保障。此外,根據(jù)《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃(2021—2035年)》,氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展目標(biāo)被明確劃分為三個(gè)階段,旨在逐步推動(dòng)氫能產(chǎn)業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新、應(yīng)用推廣和產(chǎn)業(yè)成熟。
這是從氫燃料作為能源使用的角度來看的。然而,如果討論的是氫氣對(duì)人體健康的影響,那么情況就復(fù)雜一些。氫氣對(duì)人體既有潛在的好處,也存在一些風(fēng)險(xiǎn)。氫氣具有抗氧化能力,可以中和自由基,減輕氧化應(yīng)激,保護(hù)細(xì)胞免受損害。
鐵路交通:氫能在鐵路交通領(lǐng)域的應(yīng)用主要是氫基能源燃料電池替代傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)為火車提供新的動(dòng)力來源。氫基動(dòng)力火車的優(yōu)點(diǎn)在于不需要對(duì)現(xiàn)有鐵路軌道進(jìn)行電氣化改造即可以實(shí)現(xiàn)鐵路運(yùn)輸行業(yè)的減排,具有零排放、可持續(xù)、運(yùn)行、安全性高等優(yōu)點(diǎn)。