Wasserstoffenergie ist eine anerkannte saubere Energie und wird als die vielversprechendste sekundäre Energie im 21. Jahrhundert bezeichnet. Wasserstoffenergie wird eine wichtige Rolle bei der Lösung von Energiekrisen, der globalen Erwärmung und Umweltverschmutzung spielen und wird auch eine strategische Wahl für mein Land sein, um seine Energieverbrauchsstruktur zu optimieren und die Sicherheit seiner nationalen Energieversorgung zu gewährleisten. Es wird vorhergesagt, dass die Ölraffinerieindustrie, neue Energiefahrzeuge und die saubere Energie-Stromerzeugung die größten Endmärkte für die Nutzung von Wasserstoffenergie sein werden, wobei der Einsatz von Industriewasserstoff in der globalen Ölraffinerieindustrie 90% des gesamten weltweiten Industriewasserstoffverbrauchs ausmachen wird. Mit den zunehmend strengen Umweltschutzanforderungen an Kraftstoffe werden Raffinerien mehr Industriewasserstoff benötigen, um schwefelarme saubere Kraftstoffe für die Hydrierung herzustellen, was das rasche Wachstum der Nachfrage nach Industriewasserstoff erheblich stimulieren wird.
1 Neue Energie ist der Hauptbestandteil des zukünftigen Energieverbrauchs
Wasserstoffenergie und Elektrizität sind beide wichtige sekundäre Energiequellen und die Hauptgrüne und saubere Energie in der Zukunft. Wasserstoffenergie hat die Eigenschaften der Fernübertragung, der großflächigen Speicherung und des Wasserstoff-Strom-Austauschs. Wasserstoffenergie und Elektrizität werden in verschiedenen Bereichen wie Industrie, Landwirtschaft, Elektronik, Stahl und zivile Nutzung weit verbreitet eingesetzt. Sie alle haben die Eigenschaften von Spitzen- und Talnutzung zu verschiedenen Zeiten. Der Wasserstoff-Strom-Austausch ist eines der effektiven Mittel zur Lösung von Energie-Spitzen- und Talfrequenzen. Die Wasserstoff-Stromerzeugung und die Wasserelektrolyse sind der Schlüssel zur effektiven Nutzung der Vorteile des Wasserstoff-Strom-Austauschs, um die intelligente Vernetzung und Ergänzung von Energie voll auszuschöpfen und die Energieeffizienz zu verbessern. Wenn es während der Nutzung kurzfristige Überschüsse an Industriewasserstoff gibt, kann dieser durch Stromerzeugung in Elektrizität umgewandelt werden, um den Strommangel zu lindern; und die Wasserelektrolyse kann den vorübergehend überflüssigen Strom aufnehmen, den Mangel an Wind- und Photovoltaikschwankungen ausgleichen und die Abbruchrate von Wind- und Photovoltaikstrom reduzieren.
2 Wasserstoffenergie wird die zukünftige Transformation des neuen Energieverbrauchs anführen
Die Wasserstoff-Brennstoffzellenfahrzeugindustrie wird die kommerzielle Nutzung von Wasserstoffenergie einleiten. Derzeit wird Wasserstoffenergie in kleinem Maßstab auf große Logistikfahrzeuge, städtische Transportfahrzeuge, Familienautos und sogar Züge, Fahrräder, Modellflugzeuge, Drohnen usw. angewendet. Wasserstoffenergie wird die Transformation von neuen Energiefahrzeugen im Transportbereich anführen.
Die Weltenergieentwicklung befindet sich im dritten Übergangszeitraum von Öl und Gas zu neuen Energien, und der Energietyp entwickelt sich von hoch zu niedrigem Kohlenstoff und nicht-kohlenstoffhaltig. Es wird vorhergesagt, dass bis 2050 der Anteil von Erdgas in der Energieverbrauchsstruktur erstmals den von Öl und Kohle übersteigen wird, und die Weltenergie wird in eine neue Ära von Erdgas, Öl, Kohle und neuen Energien eintreten. Wasserstoffenergie macht etwa 20% des weltweiten Gesamtenergieverbrauchs aus und soll die CO2-Emissionen um 60×10 8 t pro Jahr reduzieren. Der jährliche Produktionswert der Wasserstoff-Industriekette wird 2,5 Billionen US-Dollar erreichen, und die Welt wird in das Zeitalter der sauberen Energie eintreten.
3 Die vielfältige Anwendung von Wasserstoffenergie wird die schnelle Entwicklung neuer Energien fördern
3.1 Die Wasserstoffproduktion durch Wasserelektrolyse wird den gesamten Prozess der Wasserstoffenergieentwicklung durchlaufen
Mit der Entwicklung der globalen Wasserstoffindustrie zeigt die Nachfrage nach künstlicher Wasserstoffproduktion ein explosionsartiges Wachstum, und die Wasserstoffproduktionstechnologie ändert sich von Tag zu Tag. Obwohl die Wasserstoffproduktion durch Kohlevergasung auch eine große Menge an CO2 produzieren wird, wird sie aufgrund ihrer reichlichen Rohstoffe und niedrigen Preise immer noch der beste Weg sein, um Wasserstoff in großem Maßstab und zu niedrigen Kosten herzustellen; Hochofenabgase, chemische Abgase usw. können durch die Druckschwingungsadsorptionstechnologie (PSA) eine kostengünstige Wasserstoffrückgewinnung erreichen; Die Solarwasserstoffproduktionstechnologie (Photokatalyse, photothermische Zersetzung) ist die ideale Wasserstoffproduktionstechnologie der Zukunft, wird jedoch durch Wirkungsgrad und Kostenfragen begrenzt und es wird erwartet, dass sie vor 2030 schwer in großem Maßstab realisierbar sein wird.
Unter allen künstlichen Wasserstoffproduktionsmethoden kann die Wasserelektrolyse effektiv instabile Elektrizität wie Windenergie und Photovoltaik-Stromerzeugung sowie anderen überschüssigen Nachtstrom aufnehmen. Daher wird sie den gesamten Prozess der Wasserstoffenergieentwicklung durchlaufen und ist eine der Hauptquellen für industriellen Wasserstoff zum Aufbau einer "Wasserstoffenergiegesellschaft". Mit der kontinuierlichen Entwicklung der Wasserstoffproduktion durch Wasserelektrolyse und der allmählichen Kostenreduzierung wird die Wasserstoffproduktion durch Wasserelektrolyse allmählich die Anforderungen an die Kommerzialisierung erfüllen und eine dezentrale Wasserstoffproduktion realisieren. In Zukunft ist es möglich, Wasserstoff zentral zu produzieren und regional zu versorgen oder ein kleines Gerät zur Wasserstoffproduktion durch Wasserelektrolyse an einer einzelnen Tankstelle zu installieren, um die intelligente Vernetzung von Wasserstoffenergie zu realisieren.
3.2 Flüssiger Wasserstoff ist die Hauptform der Wasserstoffspeicherung in der Zukunft
Derzeit wird industrieller Wasserstoff hauptsächlich in einem hochdruckgasförmigen Zustand gelagert. Aufgrund von Kosteneinschränkungen wird die Flüssigspeicherung weniger verwendet und wird hauptsächlich im Bereich der Luft- und Raumfahrt eingesetzt. Es wird jedoch erwartet, dass die Flüssigwasserstoffspeicherung aufgrund der fortschreitenden Technologie im Jahr 2050 zur Hauptform der Speicherung von industriellen Wasserstoff wird.
3.3 Multi-Energie-Ergänzung und Multi-Energie-Synergie
Durch die Verwendung von Wasserstoffenergie als Bindeglied kann die Wasserstoffproduktion durch verteilte neue Energien wie Windenergie, Solarenergie und Gezeitenenergie die Kosten für die Wasserstoffproduktion senken und eine Multi-Energie-Ergänzung und Multi-Energie-Synergie zwischen Wasserstoffenergie und neuen Energien realisieren. Wasserstoffenergie kann als sekundäre Energiequelle und als Energiespeichertechnologie verwendet werden, um verschiedene neue Energiequellen miteinander zu verbinden. Die koordinierte Entwicklung von Wasserstoffenergie und neuen Energien befreit einerseits von der Abhängigkeit von traditionellen fossilen Ressourcen zur Wasserstoffproduktion und bildet eine sauberere und umweltfreundlichere neue Art der Wasserstoffproduktion; andererseits integriert sie verschiedene Arten von neuen Energien und verbessert die Nutzung des Energiesystems.
Mit dem kontinuierlichen Fortschritt der Wasserstoffindustrietechnologie und der kontinuierlichen Entwicklung der Wasserstoffenergiewirtschaft wird der koordinierte Einsatz von neuen Energien und traditionellen Energien entsprechend den örtlichen Gegebenheiten durch die gegenseitige Ergänzung mehrerer Energiequellen und intelligente Energiemikronetze eine Multi-Energie-intelligente koordinierte Versorgung erreichen, die die kombinierten Vorteile von neuen Energien, Erdgas, Öl, Kohle und anderen Energiequellen voll ausschöpft, und der Fahrplan für den Aufbau einer "Wasserstoffenergiegesellschaft" wird klarer.
