二氧化碳和氢气反应能耗
二氧化碳和氢气可在一定条件下反应,生成一种重要的化工原料甲醇:CO2+3H2
钌-膦铬合物
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加压
CH3OH+H2O.下资料显示,氢气制备方法中天然气制氢占比最高,达48%;其次是石油气化制氢,占比30%;煤制氢第三,占比18%;而被各界寄予厚望的电解水制氢却仅占4%。原因何在?
尚处起步阶段
造价高削弱电力富余优势
“当前,我国新能源装机量逐年增长,已远超电网承载能力,新能源消纳矛盾突出。弃风、弃光、弃水电量呈逐年增加趋势,这在一定程度上为可再生能源电解水制氢提供了有利条件。”康明斯公司战略部氢能项目负责人杨小珂说。
据国家能源局发布的数据显示,2018年,我国弃风弃光电量554亿千瓦时。若按照每立方米氢气耗电5千瓦时计算,全国弃风电量即可生产110.8亿立方米高纯度氢气;水电方面,2018年,我国全年弃水量达691亿千瓦时,大量水电富余。
“采用电解水制氢可有效缓解水电弃水难题。通过利用富余水电制氢,将弃水‘变废为宝’,在产氢的同时,也提升了水电项目的综合经济效益。”中氢新能技术有限公司董事长周明强同时指出,富余水电、光电、风电制氢在技术上完全可行,但其尚无法形成规模化发展的主要症结在于制氢成本过高。
记者多方获悉,我国煤制氢技术路线成本在0.8—1.2元/标准立方米氢气之间,天然气制氢成本受原料价格影响较大,综合成本略高于煤制氢,为0.8—1.5元/标准立方米氢气,而对电解水制氢而言,按目前生产每立方米氢气需要消耗大约5—5.5千瓦时电能计算,即使采用低谷电制氢(电价取0.25元/千瓦时),加上电费以外的固定投资,制氢综合成本高于1.7元/立方米。
“从电解水设备来讲,其造价比其他制氢方式都要高。”周明强说,同等规模的制氢系统,电解水制氢的造价约为天然气制氢的1.5倍、煤制氢的3倍,相较于其他制氢方式,可再生能源电解水制氢方式不具价格优势。
“针对可再生能源电解水制氢实践的数量和体量近年来快速增长,来自各行各业的热情正在升温,但规模和探索尚处起步阶段。”杨小珂说。
生产与储运成本
制约规模化发展
小于2200天然气。洁净型煤制品单位是有着一定的额度标准,其中产品能耗限额标准为小于2200天然气。煤炭及制品类包括原煤、煤炭和煤制品,如洗煤、筛选块煤、筛选混煤及混末煤、焦炭、石油焦、半焦、煤饼(块)、煤球等。
将水蒸气通过炽热的煤层可制得较洁净的水煤气(主要成分是CO和H2),现象为火焰腾起更高,而且变为淡蓝色(氢气和CO燃烧的颜色)。化学方程式为C+H2O(高温)--->CO+H2。这就是湿煤比干煤燃烧更旺的原因。
煤气厂常在家用水煤气中特意掺入少量难闻气味的气体,目的是CO和H2为无色无味气体,当煤气泄漏时能闻到及时发现。