최근 세계 각국에서는 유례없는 속도로 수소에너지 산업 발전을 추진하고 있습니다.국제수소에너지위원회와 맥킨지가 공동으로 발표한 보고서에 따르면, 30개 이상의 국가와 지역에서 수소에너지 개발 로드맵을 발표했으며, 수소에너지 프로젝트에 대한 전 세계 투자액은 2030년까지 3000억 달러에 달할 것으로 예상된다.
수소 에너지는 물리적, 화학적 변화 과정에서 수소가 방출하는 에너지입니다.수소와 산소는 연소되어 열에너지를 생성할 수 있으며, 연료전지를 통해 전기로 변환될 수도 있습니다.수소는 공급원의 범위가 넓을 뿐만 아니라 열전도율이 좋고, 깨끗하고 독성이 없으며, 단위 질량당 발열량이 높다는 장점도 있습니다.같은 질량에서 수소의 열 함량은 휘발유의 약 3배입니다.석유화학산업의 중요한 원료이자 항공우주 로켓의 동력연료이다.기후변화 대응과 탄소중립 달성에 대한 요구가 높아지면서 수소에너지는 인류의 에너지 시스템을 변화시킬 것으로 예상됩니다.
수소 에너지는 방출 과정에서 탄소 배출이 전혀 없다는 점뿐만 아니라 재생 에너지의 변동성과 간헐성을 보완하고 재생 에너지의 대규모 개발을 촉진하는 에너지 저장 매체로 사용될 수 있기 때문에 선호됩니다. .예를 들어, 독일 정부가 추진하고 있는 ‘전기를 가스로’ 기술은 수소를 생산해 제때 사용할 수 없는 풍력, 태양광 등 청정전력을 저장하고, 수소를 장거리 운반해 더욱 효율적으로 활용하는 기술이다. 이용.기체 상태 외에도 수소는 다양한 저장 및 운송 모드를 갖는 액체 또는 고체 수소화물로 나타날 수도 있습니다.희귀한 "결합체" 에너지인 수소 에너지는 전기와 수소 사이의 유연한 전환을 실현할 수 있을 뿐만 아니라 전기, 열, 냉기, 심지어 고체, 가스 및 액체 연료의 상호 연결을 실현하는 "다리"를 구축할 수 있습니다. 보다 깨끗하고 효율적인 에너지 시스템을 구축합니다.
다양한 형태의 수소 에너지에는 다양한 적용 시나리오가 있습니다.2020년 말까지 전 세계 수소연료전지차 보유량은 전년 대비 38% 증가할 것으로 예상된다.수소에너지의 대규모 적용은 자동차 분야를 넘어 운송, 건설, 산업 등 타 분야로 점차 확대되고 있다.철도 운송 및 선박에 적용하면 수소 에너지는 전통적인 석유 및 가스 연료에 대한 장거리 및 고부하 운송의 의존도를 줄일 수 있습니다.예를 들어, 작년 초 Toyota는 해양 선박용 수소 연료 전지 시스템의 첫 번째 배치를 개발하여 납품했습니다.분산 발전에 적용하면 수소 에너지는 주거용 및 상업용 건물에 전력과 열을 공급할 수 있습니다.또한 수소 에너지는 석유화학, 철강, 야금 및 기타 화학 산업에 효율적인 원자재, 환원제 및 고품질 열원을 직접 제공하여 탄소 배출을 효과적으로 줄일 수 있습니다.
그러나 2차에너지의 일종인 수소에너지는 얻기가 쉽지 않다.수소는 주로 지구상에 화합물 형태로 물과 화석 연료에 존재합니다.기존 수소생산 기술은 대부분 화석에너지에 의존해 탄소배출을 피할 수 없다.현재 재생에너지를 통한 수소 생산 기술은 점차 성숙해지고 있으며, 재생에너지 발전과 물 전기분해를 통해 탄소배출 제로 수소를 생산할 수 있다.과학자들은 또한 수소를 생산하기 위한 물의 태양 광분해와 수소를 생산하기 위한 바이오매스와 같은 새로운 수소 생산 기술을 탐구하고 있습니다.칭화대 원자력에너지신에너지기술연구소가 개발한 핵수소 생산기술은 10년 안에 실증에 들어갈 것으로 예상된다.또한 수소 산업 체인에는 저장, 운송, 충전, 적용 및 기타 링크도 포함되어 있으며 기술적 과제와 비용 제약에 직면해 있습니다.보관과 운송을 예로 들면, 수소는 밀도가 낮아 상온과 상압에서 누출되기 쉽습니다.강철과 장기간 접촉하면 "수소 취성"이 발생하고 강철이 손상될 수 있습니다.저장과 운송은 석탄, 석유, 천연가스보다 훨씬 더 어렵습니다.
현재 많은 국가에서 새로운 수소 연구가 본격화되고 있으며 기술적인 어려움을 극복하기 위해 한 단계 더 나아가고 있습니다.수소에너지 생산과 저장, 운송 인프라 규모가 지속적으로 확대되면서 수소에너지 비용 역시 하락할 여지가 크다.연구에 따르면 수소 에너지 산업 체인의 전체 비용은 2030년까지 절반으로 줄어들 것으로 예상됩니다. 우리는 수소 사회가 가속화될 것으로 예상합니다.
게시 시간: 2021년 3월 30일