1.Что такое водородная энергия
Водород, элемент номер один в периодической таблице, имеет наименьшее количество протонов, всего один. Атом водорода также является самым маленьким и легким из всех атомов. Водород встречается на Земле в основном в своей связанной форме, наиболее заметной из которых является вода, которая является наиболее широко распространенным веществом во Вселенной.
Водород имеет очень высокую теплоту сгорания. Сравните количество тепла, выделяемое при сжигании той же массы природного газа, бензина и водорода:
При тех же условиях,
При сжигании 1 грамма природного газа, по данным измерений, выделяется около 55,81 килоджоуля тепла;
При сжигании 1 грамма бензина выделяется около 48,4 килоджоулей тепла;
При сжигании 1 грамма водорода выделяется около 142,9 килоджоулей тепла.
При сжигании водорода выделяется в 2,56 раза больше тепла, чем при сжигании природного газа, и в 2,95 раза больше тепла, чем при сжигании бензина. Из этих данных нетрудно увидеть, что водород действительно обладает основными свойствами идеального топлива — высокой теплотой сгорания!
Водородная энергия в основном относится к вторичной энергии, ключ заключается в том, имеют ли ее логика, технология и экономика значение и ценность экологического баланса, экологического управления и изменения климата. Вторичная энергия относится к промежуточному звену между первичной энергией и потребителями энергии и может быть разделена на две категории: одна - «источник производительности процесса», другая - «энергия, содержащая энергию тела». Нет сомнений, что электрическая энергия является наиболее широко используемым «источником производительности процесса», в то время как бензин, дизельное топливо и керосин являются наиболее широко используемыми «энергетическими источниками энергии».
С логической точки зрения, поскольку «источники производительности процесса» трудно напрямую хранить в больших количествах, современные транспортные средства с высокой мобильностью, такие как автомобили, корабли и самолеты, не могут использовать большое количество электроэнергии от электростанций. Вместо этого они могут использовать только большое количество «энергосодержащей энергии», такой как бензин, дизельное топливо, авиационный керосин и сжиженный природный газ.
Однако традиция не всегда может длиться долго, и традиция не всегда может быть логичной. С появлением и развитием электромобилей и гибридных электромобилей «источник производительности процесса» также может заменить «энергосодержащую энергию». Согласно логическим рассуждениям, при непрерывном потреблении ископаемой энергии ресурсы в конечном итоге будут исчерпаны, и неизбежно появятся новые «энергосодержащие энергии», среди которых водородная энергия является основным представителем.
Водород широко распространен в природе, составляя примерно 75 процентов массы Вселенной. Он широко представлен в воздухе, воде, ископаемом топливе и всех типах углеводов.
Водород обладает хорошими характеристиками сгорания, высокой температурой воспламенения, широким диапазоном горения и высокой скоростью сгорания. С точки зрения теплотворной способности и сгорания водород, безусловно, является высококачественной и эффективной энергией. Кроме того, сам водород нетоксичен. Помимо того, что он производит воду и небольшое количество нитрида водорода после сгорания, он не производит вредных загрязняющих веществ для экологии и окружающей среды, а также не выделяет углекислый газ. Поэтому водородная энергия относится к чистой энергии, которая имеет большое значение для управления экологической средой и сокращения выбросов углекислого газа.
2. Роль водородной энергетики
Водородная энергетика имеет огромную промышленную цепочку, охватывающую подготовку, хранение, транспортировку и заправку водорода, топливные элементы и терминальные приложения.
В электроэнергетике водородную энергию можно использовать для получения чистой электроэнергии, чтобы сбалансировать спрос на электроэнергию и решить проблему нехватки электроэнергии в часы пик.
В системах отопления водородную энергию можно смешивать с природным газом, который является одним из немногих низкоуглеродных источников энергии, способных конкурировать с природным газом в будущем.
В авиационном секторе, который ежегодно выбрасывает в атмосферу более 900 миллионов тонн углекислого газа, водородная энергетика является основным способом развития низкоуглеродной авиации.
В военной области водородный топливный элемент может быть использован в военной области, имеет такие преимущества, как бесшумность, возможность создания постоянного тока, высокая степень преобразования энергии, является важным условием скрытности подводной лодки.
Транспортные средства на водородной энергии, транспортные средства на водородной энергии имеют хорошие характеристики сгорания, быстрое зажигание, высокую теплотворную способность, обильные запасы и другие преимущества. Водородная энергия имеет широкий спектр источников и применений, что может эффективно сократить долю ископаемой энергии.
Повышение уровня чистого развития и развитие водородной энергетики является важным средством создания «мультиэнергетической взаимодополняющей» системы энергоснабжения и основной движущей силой преобразования и модернизации энергетики.
Время публикации: 19 апреля 2023 г.