L'energia dell'idrogeno è una energia pulita riconosciuta ed è considerata la fonte di energia secondaria più promettente del XXI secolo. L'energia dell'idrogeno svolgerà un ruolo importante nel risolvere le crisi energetiche, il riscaldamento globale e l'inquinamento ambientale, e diventerà anche una scelta strategica per il mio paese per ottimizzare la sua struttura di consumo energetico e garantire la sicurezza del suo approvvigionamento energetico nazionale. Si prevede che l'industria della raffinazione del petrolio, i veicoli a nuove energie e la generazione di energia pulita saranno i maggiori mercati terminali per l'utilizzo dell'energia dell'idrogeno, tra cui l'uso di idrogeno industriale nell'industria globale della raffinazione del petrolio rappresenterà il 90% del consumo globale totale di idrogeno industriale. Con requisiti ambientali sempre più rigorosi per i combustibili, le raffinerie avranno bisogno di più idrogeno industriale per produrre carburanti puliti a basso contenuto di zolfo per l'idrogenazione, il che stimolerà notevolmente la rapida crescita della domanda di idrogeno industriale.
1 La nuova energia è il principale corpo del consumo energetico futuro
L'energia dell'idrogeno e l'elettricità sono entrambe importanti fonti di energia secondarie e le principali energie verdi e pulite del futuro. L'energia dell'idrogeno ha le caratteristiche della trasmissione a lunga distanza, dello stoccaggio su larga scala e dello scambio idrogeno-elettricità. L'energia dell'idrogeno e l'elettricità sono ampiamente utilizzate in vari settori come l'industria, l'agricoltura, l'elettronica, l'acciaio e l'uso civile. Tutti hanno le caratteristiche dell'uso a picco e a valle in momenti diversi. Lo scambio idrogeno-elettricità è uno dei mezzi efficaci per risolvere le fluttuazioni di picco e valle dell'energia. La generazione di energia a idrogeno e l'elettrolisi dell'acqua sono la chiave per utilizzare efficacemente i vantaggi dello scambio idrogeno-elettricità, sfruttare appieno l'interconnessione intelligente e la complementarità dell'energia, e migliorare l'efficienza dell'utilizzo dell'energia. Se c'è un surplus a breve termine di idrogeno industriale durante l'uso, può essere convertito in elettricità attraverso la generazione di energia per alleviare la carenza di elettricità; e l'elettrolisi dell'acqua può assorbire l'elettricità temporaneamente abbondante, compensare la carenza di energia eolica e fotovoltaica e ridurre il tasso di abbandono dell'energia eolica e fotovoltaica.
2 L'energia dell'idrogeno guiderà la trasformazione del consumo energetico futuro verso le nuove energie
L'industria dei veicoli a celle a combustibile a idrogeno darà il via all'uso commerciale dell'energia dell'idrogeno. Attualmente, l'energia dell'idrogeno è stata applicata su piccola scala a grandi veicoli logistici, veicoli di trasporto urbano, auto familiari e persino treni, biciclette, modelli di aeroplani, droni, ecc. L'energia dell'idrogeno guiderà la trasformazione dei veicoli a nuove energie nel settore dei trasporti.
Lo sviluppo energetico mondiale si trova nella terza fase di transizione dall'olio e dal gas alle nuove energie, e il tipo di energia si sta sviluppando da alto carbonio a basso carbonio e non carbonio. Si prevede che entro il 2050 la proporzione di gas naturale nella struttura del consumo energetico supererà quella di petrolio e carbone per la prima volta, e l'energia mondiale entrerà in una nuova era di gas naturale, petrolio, carbone e nuove energie. L'energia dell'idrogeno rappresenta circa il 20% del consumo energetico totale mondiale e si prevede che ridurrà le emissioni di anidride carbonica di 60×10 8 t all'anno. Il valore di produzione annuale della catena dell'industria dell'idrogeno raggiungerà i 2,5 trilioni di dollari statunitensi, e il mondo entrerà nell'era dell'energia pulita.
3 L'applicazione diversificata dell'energia dell'idrogeno promuoverà lo sviluppo rapido delle nuove energie
3.1 La produzione di idrogeno mediante elettrolisi dell'acqua attraverserà l'intero processo di sviluppo dell'energia dell'idrogeno
Con lo sviluppo dell'industria globale dell'idrogeno, la domanda di produzione di idrogeno artificiale ha mostrato una crescita esplosiva e la tecnologia di produzione di idrogeno sta cambiando di giorno in giorno. Anche se la produzione di idrogeno tramite gassificazione del carbone produrrà una grande quantità di CO 2, sarà comunque il miglior modo per produrre idrogeno su larga scala e a basso costo grazie alla sua abbondanza di materie prime e al suo basso prezzo; gas di cokeria, gas di scarto chimico, ecc. possono ottenere un recupero di idrogeno a basso costo attraverso la tecnologia di adsorbimento a pressione alternata (PSA); la tecnologia di produzione di idrogeno solare (fotocatalisi, decomposizione fototermica) è la tecnologia ideale per la produzione di idrogeno in futuro, ma è limitata dall'efficienza di conversione e da questioni di costo, ed è previsto che sarà difficile raggiungere una scala prima del 2030.
Tra tutti i metodi artificiali di produzione di idrogeno, l'elettrolisi dell'acqua può assorbire efficacemente l'elettricità instabile come l'energia eolica e l'energia fotovoltaica, nonché altri surplus di elettricità di valle. Pertanto, attraverserà l'intero processo di sviluppo dell'energia dell'idrogeno ed è una delle principali fonti di idrogeno industriale per la costruzione di una "società dell'idrogeno". Con lo sviluppo continuo della tecnologia di produzione di idrogeno tramite elettrolisi dell'acqua e la graduale riduzione dei costi, la produzione di idrogeno tramite elettrolisi dell'acqua incontrerà gradualmente i requisiti di commercializzazione e realizzerà la produzione di idrogeno distribuita. In futuro, sarà possibile produrre idrogeno in modo centralizzato e fornire idrogeno in modo regionale, o costruire un piccolo dispositivo di produzione di idrogeno tramite elettrolisi dell'acqua presso una singola stazione di servizio per realizzare l'interconnessione intelligente dell'energia dell'idrogeno.
3.2 L'idrogeno liquido è la forma principale di stoccaggio dell'idrogeno nel futuro
Attualmente, l'idrogeno industriale è principalmente conservato in forma gassosa ad alta pressione. A causa di vincoli di costo, lo stoccaggio liquido è meno utilizzato e viene principalmente impiegato nel settore aerospaziale. Tuttavia, con il continuo perfezionamento della tecnologia, è previsto che lo stoccaggio dell'idrogeno liquido diventerà la forma principale di stoccaggio dell'idrogeno industriale nel 2050.
3.3 Complementarità multi-energetica e sinergia multi-energetica
Utilizzando l'energia dell'idrogeno come collegamento, la produzione di idrogeno attraverso nuove energie distribuite come l'energia eolica, solare e maree può ridurre il costo della produzione di idrogeno e realizzare la complementarità multi-energetica e la sinergia multi-energetica tra l'energia dell'idrogeno e le nuove energie. L'energia dell'idrogeno può essere utilizzata come fonte energetica secondaria e come tecnologia di stoccaggio dell'energia, collegando una varietà di nuove fonti energetiche. Lo sviluppo coordinato dell'energia dell'idrogeno e delle nuove energie, da un lato, elimina la dipendenza dalle risorse fossili tradizionali per produrre idrogeno, formando un modo più pulito e più ecologico di produrre idrogeno; dall'altro, integra vari tipi di nuove energie e migliora il tasso di utilizzo del sistema energetico.
Con il continuo avanzamento della tecnologia industriale dell'idrogeno e lo sviluppo continuo dell'economia dell'energia dell'idrogeno, l'uso coordinato di nuove energie e energie tradizionali in conformità con le condizioni locali, attraverso il mutuo sostegno di più fonti energetiche e microgriglie energetiche intelligenti, raggiungerà un approvvigionamento coordinato intelligente di energia multi-energetica, sfruttando appieno i vantaggi combinati di nuove energie, gas naturale, petrolio, carbone e altre fonti energetiche, e il piano per la costruzione di una "società dell'idrogeno" sarà più chiaro.
