河北制备氢技术

目前，氢的制取主要有三种较为成熟的技术路线：一是以煤炭、天然气为表示的化石能源重整制氢；二是以焦炉煤气、氯碱尾气、丙烷脱氢为表示的工业副产气制氢，三是电解水制氢。从各制氢路线的特点来看，传统制氢工业中以煤炭、天然气等化石能源为原料，制氢过程产生CO2排放，制得氢气中普遍含有硫、磷等有害杂质，对提纯及碳捕获有着较高的要求。焦炉煤气、氯碱尾气等工业副产提纯制氢，能够避免尾气中的氢气浪费，实现氢气的高效利用，但从长远看无法作为大规模集中化的氢能供应来看；电解水制氢纯度等级高，杂质气体少，考虑减排效益，与可再生能源结合电解水制“绿氢”被认为是实现氢脱碳的较佳途径。绿氢产业是解决风电、光伏等可再生能源间歇性、波动性问题及推动多个领域深度脱碳的重要路径。河北制备氢技术

目前,碱性电解水制氢技术发展较为成熟,制氢成本也相对较低,已基本实现工业大规模应用,但是能效较低；PEM制氢技术具有更宽泛的运行功率范围及更短的启动时间,可实现高电流密度电解、功耗低、体积小、生成气体纯度高、容易实现高压化,能够很好适应可再生能源的波动性,国外发展较为成熟,已开始商业应用,但在我国基本处于实验研发阶段；对于SOEC电解水制氢技术,目前国内外均处于实验室研发阶段。有研究发现SOEC可在动态电力输出下工作,并不会有明显衰减。碱性电解水制氢和PEM制氢技术的成本降幅有限,后期的研究重点将在于成本、效率和灵活性之间的平衡。固体氧化物电解水制氢技术是能耗较低、能量转换效率较高的电解水制氢技术,随着技术的突破有望实现大规模、低成本的氢气供应。2020年部分国外企业在国内投资纯水电解制氢项目,国内一些研究机构的纯水电解制氢技术也取得了一定的进展,PEM制氢技术将由实验阶段转向商业化和示范应用。河北制备氢技术绿氢是再生能源的载体。

目前，通过可再生能源发电制取“绿氢”主要面临成本高的问题。未来提高“绿氢”经济性的有效途径将主要依靠可再生能源发电成本的下降，电解槽能耗和投资成本的下降以及碳税等政策的引导。根据国联证券对可再生电解水绿氢全生命周期成本的拆解及预测，到2030年，随着可再生能源LCOE以及电解槽系统成本的快速下降，国内可再生资源优势区域，其度电成本到2030年平均水平将达到0.1-0.15元/KWh，相应的绿氢成本将率先实现与灰氢平价。而到2035年后，绿氢或将作为极具竞争力的能源在主流工业领域和交通领域大规模推广应用。

目前，稳定、快速、大批量制取绿氢的技术路线主要为电解水，具体可以分为碱性电解水、质子交换膜电解水和固体氧化物电解水三类。碱性电解水是当前的主流技术，需要保证两个电极的压力均衡，以防止氢氧混合产生危险，因此难以与具有快速波动特性的可再生能源发电配合；质子交换膜电解槽在运行中具有更好的灵活性和反应性，但需要铂和铱等贵金属，未来需进一步降低贵金属使用量或发掘成本低廉的催化剂；固体氧化物电解水制氢技术具有更高的理论效率，但仍处于实验室验证阶段，且其对高温热源的需求可能会限制在商业应用阶段的经济可行性。绿氢是氢燃料电池车发展的关键成功要素，提高绿氢比重是氢燃料电池车发展的未来趋势。

利用可再生能源电解水制氢是较成熟的绿色制氢技术,电解生成氢气和氧气,制氢过程中无含碳化合物排出,符合绿色可持续发展的理念。制得的氢气转换为电能并入电网或直接供给负荷,提高了能源系统的综合利用效率,有助于解决新能源消纳问题,保障电力系统的安全稳定运行。电解水技术设备简单、技术成熟、无污染,由于其成本相对较高、效率低、能耗大等因素制约了电解水制氢技术的商业化推广。根据电解质种类不同,典型的电解水制氢技术主要分为以下几类:碱性电解、质子交换膜电解(protonexchangemembrane,PEM)、固体聚合物阴离子交换膜电解(solidpolymeranionexchangemembrane,SPAEM)、固体氧化电解(solidoxideelectrolyzecells,SOEC)。绿氢是一种能源载体，可用于许多不同的应用。河北制备氢技术

绿氢是指可再生能源转化的电力电解水所制备的氢气。河北制备氢技术

绿氢存在的存在难题：一、人们缺乏对绿氢价值的认识。目前还没有建立绿氢市场，国际上也没有公认的方法来区分绿色和灰氢。由于缺少促进绿色产品应用的目标或激励措施，也限制了绿氢的下游应用。二、保证绿氢的可持续性比较难。绿氢是利用可再生能源发电，再利用电解水制氢，实际上电网的电很难区分其来源到底是化石能源还是新能源，即使是有专有的风电、光伏项目发电制氢，在用电不稳定的情况下，大多数也需要火电调峰，因此，绿氢是不是真的无碳排放，还是存在疑问的。河北制备氢技术

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