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【资料】相变储热技术在分布式能源中的利用
【资料】相变储热技术在分布式能源中的利用
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星友8009氢储能04月08日
【资料】一文读懂氢能源
【资料】一文读懂氢能源
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星友8009氢储能03月20日
新型锂电池采用有机材料替代稀有金属
美国麻省理工学院研究人员设计了一种电池材料,以一种更可持续的方式为电动汽车提供动力。新的锂离子电池阴极基于有机材料,而不是基于钴或镍。相关研究论文1月18日发表在美国化学会《ACS中央科学》杂志上。大多数电动汽车都是由锂离子电池供电的,其阴极含有钴。钴是一种提供高稳定性和能量密度的金属。作为一种稀有金属,其价格波动很大。钴的开采一般都伴随着危险的工作条件,同时会产生有毒废物。麻省理工学院研究人员最新开发了一种有机材料,这种材料由多层双四氨基苯醌(TAQ)组成。TAQ是一种含有三个稠合六角环的有机小分子,而材料的这些层可向各个方向延伸,形成一种类似于石墨的结构。化学基团苯醌是电子储存库,胺可帮助材料形成强氢键。这些氢键使材料高度稳定且非常难溶,其不溶性防止了新材料像某些有机电池材料那样溶解到电解液中,从而可延长电池寿命。研究表明,这种材料的生产成本比含钴的电池低得多,并且能以与钴电池相似的速率导电。新电池还具有与钴电池相当的存储容量,充电速度更快。为稳定有机材料并提高其附着在由铜或铝制成的电池集电器上的能力,研究人员添加了纤维素和橡胶等填充材料。这些填充物占整个正极复合材料的近十分之一。其不会显著降低电池的存储容量,还可防止锂离子在电池充电时流入阴极,从而延长了电池阴极寿命。另外,制造这种类型的阴极所需的主要材料是苯二酚前体和胺前体,它们已实现商业化生产。因此,组装这些有机电池的材料成本可能是钴电池的一半或更少。
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星友8009氢储能01月22日
重庆市政协常委陈红:关于加强重庆市氢能源产业链发展的建议
北极星氢能网获悉,重庆两会期间,重庆市政协常委,长寿区政协副主席陈红在认真听取学习政府工作报告后,对“加快推进新型工业化为抓手构建现代产业体系”有了更加深入的思考。为此,她进一步完善了提案《关于加强我市氢能源产业链发展的建议》。“近年来,氢能利用已具备一定的技术基础,在华东、华南、成渝等地区已形成了氢能源区域产业集群。”陈红认为,重庆有丰富的天然气、页岩气储备资源,且在长寿等地的多家化工企业有丰富的副产氢气,为氢能源产业提供了资源基础。“不过,目前氢能产业处于市场驱动发展期,没有长期规划、没有制定发展时间表和路线图。”陈红说,氢能源产业发展规划缺失是全市目前亟待解决的问题。同时,氢能源产业链不健全,产业项目商业化成本较高,项目落地代价较大等,都制约着氢能源产业的发展。陈红建议,按照全市氢能产业发展基础、产业发展规律,组织相关企业和行业专家进行更为深入的调研,尽快出台重庆市氢能及相关产业的发展规划细则,充分发挥全市基础产业优势,形成产业集群合力。同时,加快形成完整的产业链布局。依托本地龙头企业,瞄准全国氢能产业链上的龙头企业,布局氢能源相关产业及基础设施配套,加强招商引资和本地培育,促进产业链上下游企业对接,补充和强化整个氢能产业链的缺失环节。陈红说,氢能产业仍处于发展初期,因此还需要政府对相应企业和使用主体提供政策扶持,促进氢能源产业链的发展。“可在全市进一步加大氢能源产业化和应用示范试点,如进一步加大城市公共交通领域使用氢能源汽车的力度,争取将氢燃料电池汽车推广纳入试点示范省市,降低燃料电池汽车购车成本。”
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星友8009氢储能01月22日
阿联酋国家石油公司和迪拜水电局近日开展合作,在迪拜世博城开设中东首个绿氢燃料站“未来服务站”。(见图,本报记者管克江摄)阿联酋国家石油公司首席执行官赛义夫·法拉西在揭幕仪式上表示,氢能产业在迪拜迈向绿色经济进程中将发挥关键作用。阿联酋政府不久前正式发布国家氢能战略,计划到2031年使该国绿氢产能达到每年50万吨、蓝氢产能达到每年40万吨。当前,阿联酋、沙特阿拉伯和阿曼等海湾国家纷纷出台政策举措,加快培育氢能产业,为实现能源转型和应对气候变化目标探索路径。阿布扎比国家石油公司近期宣布,已启用位于阿联酋马斯达尔城的高速加氢试验站,这是该地区首个集制氢加氢于一体的高速绿色加氢试验站。2023年11月28日,威驰腾(福建)汽车有限公司与阿布扎比市政和交通部下属的综合交通中心开展合作,为阿联酋交付了该国首辆氢能巴士。阿联酋能源与基础设施部部长苏海勒·马兹鲁伊表示,氢能将在全球能源转型中发挥重要作用。国家氢能战略有助于阿联酋实现2050年净零排放目标,并加速氢能经济发展。沙特“2030愿景”提出到2030年实现年产400万吨氢的目标。根据计划,沙特将投资1万亿沙特里亚尔(1沙特里亚尔约合1.89元人民币)生产清洁能源,以有竞争力的价格生产绿色钢铁、绿色铝等产品。据《海湾时报》报道,沙特还将投资84亿美元,在红海边的新未来城建设大型绿氢制造工厂。该工厂2026年建成后,有望日产600余吨绿氢。2023年10月,沙特铁路公司与法国阿尔斯通合作开设的首列氢能客运列车在沙特首都利雅得试运行,这是氢能列车技术首次进入中东和非洲地区。阿曼也制订了雄心勃勃的氢能发展计划。2022年,阿曼提出到2050年实现净零排放的目标,并将发展氢能作为实现碳中和的重要途径,计划到2030年每年至少生产100万吨氢,到2050年达到850万吨。2023年8月,阿曼的马斯喀特苏丹卡布斯港迎来了世界首艘液化氢运输船“水苏边疆”号,该船被视为促进氢气领域研究与开发的实验平台;10月,阿曼宣布将在杜库姆经济特区建立绿色加氢站试点项目,包括利用太阳能和风能生产可再生能源及绿氢、建设加氢站,以及运行由绿氢燃料驱动的车辆。国际能源署发布报告认为,到2030年,阿曼有望成为世界最大的绿氢出口国之一。全球能源互联网发展合作组织经济技术研究院副院长肖晋宇在接受本报记者采访时表示,海湾国家发展氢能独具优势,一是清洁能源资源丰富,根据测算,该地区风电、光伏发电可开发装机容量分别超过75亿千瓦和1600亿千瓦;二是地理区位优势明显,且具有良好的能源商品贸易基础设施和结算体系,对现有油气储运设施进行改造即可适应绿氢等产业发展,绿氢或氢衍生品向欧洲、东亚等用能中心出口具有优势。肖晋宇表示,海湾国家将在充分发挥资源禀赋的同时,带动清洁能源发电、电制氢、绿色化工等产业链协同发展,实现能源产业绿色低碳转型,维持其全球能源中心地位,并促进经济多元化发展。
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星友8009氢储能01月18日
不同产业都循着相同的发展脉络:先在源头实现“从0到1”的关键技术突破,再进入“从1到10”的商业化探索,最后迈向“从10到100”的规模化发展机遇期。氢能是当今世界能源技术革命和转型发展的重大战略方向。历经20年的技术攻关和产业培育,北京氢能产业从无到有、从有到优。从0到1整车及部件全链条技术突破车是氢能产业发展的关键切入点,而燃料电池发动机则是关键中的关键,也是成本中的最大头。过去,一辆60千瓦功率乘用车仅燃料电池成本就高达120万元。降低成本的关键是推进核心零部件国产化进展。过去20年,本市联合清华大学等各方,支持氢能领域一批创新力量崛起、攻克技术难题。其中,亿华通瞄准的正是燃料电池。“作为燃料电池里的关键子系统,供氢系统急需解决氢喷射技术。”亿华通公司副总经理李飞强举例,氢喷射相当于开关阀,将氢气快速喷射到电堆里。问题很快找到:开关阀在运动过程中,经常会造成涂层的脱落或卡滞,从而无法进行喷射。于是,大家研发的重点转向了耐磨防腐蚀的涂层,同时对结构进行了优化。经过了一年多的研发和半年的三级验证,最新一代氢喷终于在2023年5月装上真车。目前换装该技术的2000多辆车在运营中还没有出现一次故障,真正实现了自主技术突破。过去几年,燃料电池诸多技术难题得以破解,功率不断提升。亿华通新一代大功率燃料电池发动机的额定功率达到240千瓦,已经能满足49吨载重的重卡持续运行。每千瓦燃料电池的成本也从两万元降到了三五千元,更有助于氢燃料车推广。类似的技术突破故事在北京氢能产业链各环节上演。市经信局相关负责人说,本市及京津冀城市群凭借研发和装备制造产业基础,共同推动实现电堆、空压机等5项技术自主创新及产业化应用,提前实现质子交换膜、催化剂2项关键零部件的自主化应用,核心性能指标取得较大突破。从1到10全市推广1864辆氢燃料车北京冬奥会和冬残奥会期间,1000多辆氢燃料电池汽车参与交通服务保障,集中示范和检验了北京氢能技术与产业能力。因此,也形成了全球范围氢燃料电池车辆示范规模最大、应用场景最全及氢能技术应用最全面、保障体系最完善、政策标准持续创新的重大示范影响力。后冬奥时代,越来越多氢能车与市民亲密接触。当年在冬奥赛区服务的氢燃料大巴经过改装成为本市首批常态化运营的氢能公交车。“从德胜门开往延庆的919路公交车,每天往返两三次,两天加一次氢就行。”研发氢燃料大巴的北汽福田相关负责人说,这批车不仅能受得了一路很长距离的上坡,更能扛得住严寒。氢燃料卡车也已经上路,将铁路货运车厢卸下的砂石料运往工地;市民餐桌上的美食,也经氢燃料冷链运输车送达。2021年8月,京津冀燃料电池汽车示范城市群获批。此后两年,京津冀城市群面向城市公交、包车客运、普货物资、冷链物资、建筑垃圾、生产原料、工业制品、市政环卫等9种场景累计推广燃料电池汽车2509辆。其中,本市推广车辆1864辆,超额完成推广任务;制定发布氢能产业各类支持政策措施超50项,初步建成“全环节、全方位”的氢能产业政策体系。“结合氢燃料汽车适合中远途、中重载的场景,本市也已经规划了北京顺义到唐山曹妃甸液氢重卡示范线路,后续还将积极探索液氢重卡和自动驾驶应用场景互通。”市经信局相关负责人说,本市还将积极谋划氢能叉车、分布式发电、热电联供等多领域综合应用,进一步发挥氢能在储能、发电、工业等多领域场景开放和示范应用的带动作用。从10到100协同布局助推产业集群化发展几分钟加氢,却可以跑数百公里——南六环外,全球最大的加氢站外,氢能重卡、轻卡、大巴车排着长队到这里补充能量。这座加氢站背靠的国际氢能示范区初见规模,引来了国氢科技、美锦能源等行业头部企业落地。目前,国际氢能示范区北区正式投运,已入驻企业近50家,出租率100%;南区一、二期4.7万平方米建成投用、基本满租,三期筹建的国家燃料电池汽车质量检验检测中心预计2024年底建成投用。经历了“从1到10”的探索,氢能产业也正在迈向“从10到100”的规模化发展。想要扩大规模,产业布局自是必然。市经信局相关负责人披露了全市氢能产业发展的区域布局:京北以昌平“能源谷”建设为核心,向南融合海淀,向北辐射延庆、怀柔,打造氢能产业关键技术研发和科技创新示范区;京南依托大兴、房山、经开区,构建氢能全产业链生态系统,打造氢能高端装备制造与应用示范区。往更大的范围看,京津冀三地培育了氢能领域“链主、头雁、配套”三级梯队超过100家重点企业,氢能全产业链基本贯通、资源禀赋充分互补、产业优势主体集聚、应用场景高度契合。“我们将增强三地强链补链政策衔接力度,打通京津冀三地氢能产业链卡堵点环节,优化龙头企业配套半径,推动京津冀氢能产业实现集群化、规模化、协同化发展,推动氢能产业发展阶段实现‘从10到100’的跨越,努力建设成为国内领先、国际一流的氢能发展先行区、示范区。”市经信局相关负责人说。
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星友8009氢储能01月18日
氢燃料电池正迎来快速发展。中汽协公布的数据显示,2023年,FCV(燃料电池汽车)产销量约为5600辆和5800辆,分别同比增长55.3%、72.0%。其中,2023年12月份FCV产销量约为1300辆和1500辆,分别同比增长98.8%、149.1%,产销均实现较高增速。《证券日报》记者了解到,燃料电池技术具有高效、低污染、可再生等多种优点,当前销售的氢燃料电池汽车主要用于商用运营,车辆运行主要选择较为固定的短途路线。目前常见的燃料电池汽车类型包括用于牵引半挂车的商用半挂牵引车,以及公交车、物流车、出租车等。尽管增速较快,但2023年全国FCV的总销量仅有约5800辆,而2023年中国新能源汽车总销量达到949.5万辆。相比之下,燃料电池汽车产销的总销量仍然处于较低水平。在业内人士看来,受技术、成本等方面的限制,燃料电池至今难以“飞入寻常百姓家”。“目前相关成本还是太高了,限制了氢燃料汽车的推广。行业首要还是得把成本降下来。”武汉理工氢电科技有限公司总经理田明星在接受《证券日报》记者采访时表示。不过,有券商认为,伴随各地政策细则出台与补贴落地,FCV产销有望持续高增长,2024年氢能及燃料电池行业将进入放量提速期。中信证券研报认为,燃料电池车国家补贴有望在2024年陆续到位,这将为行业企业注入充分的现金流,促进产业链健康发展;燃料电池系统年均降本幅度有望维持在15%至30%之间,未来大部分零部件降本或依靠生产工艺改进,膜电极材料有国产化降本空间;目前氢能重卡的成本约140万元/辆,预计2025年可降至100万元/辆,至2030年可降至80万元/辆,基本可以实现与锂电、柴油相应车型的平价。“参考锂电车的发展可以看出,锂电电动车从起步,到渗透率达到5%的商业化阶段,大概用了8年,氢燃料汽车要实现较大规模应用,可能也得在2030年之后。燃料电池汽车的发展,可能比现在的锂电车的发展要慢。不过,燃料电池作为一种储能方式,在国家的大力推动下,前景是非常乐观的。”北方工业大学汽车产业创新研究中心主任纪雪洪在接受《证券日报》记者采访时表示。
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星友8009氢储能01月18日
1月3日,宁夏宁东能源化工基地发布的《宁东基地促进氢能产业高质量发展的若干措施2024年修订版(意见征求稿)》对新能源部分与制氢部分的建设时序做要求:在建设时序上,应确保制氢和应用端先开工,新能源部分不得早于制氢负荷及应用设施投产。针对这一要求,行业人士直呼“政策制定越来越合理了,制氢端先行或同步建设可提升总体项目的经济性,避免造成大量弃电。”建设与消纳存在脱节制氢环节更获重视数据显示,截至2023年底,我国风光制氢项目数量已超50个,其中不乏超百亿级投资的项目。在如此高涨的装机热情下,问题与隐患依旧存在。“可再生能源建设与消纳存在一定的脱节现象。”骥翀氢能创始人付宇在接受《中国能源报》记者采访时对上述政策发表了自己的看法,“政策制定的方向非常正确,制氢端先行或同步建设都可以,否则会造成大量的弃电。按照目前的发展来看,制氢负荷及应用设施先投产,能够提升总体项目的经济效益。”付宇告诉记者,可再生能源电力的间歇性和波动性需要储能系统予以平衡,而氢能是实现大规模长时储能的最理想选择。随着可再生能源比例不断提高,对电网瞬时消纳的能力也提出了更高要求,亟需将氢储能用起来。如果没有制氢或消纳端的建设先行,会造成可再生能源的大量浪费。在最近多地发布的氢能产业发展中长期规划中,可再生能源制氢已成为不容忽视的一环,并对可再生能源制氢能力建设提出了具体要求。比如,2023年12月20日印发的《连云港市氢能产业发展规划(2023—2035年)》中提出要积极推进可再生能源制氢,开展“风光氢氨储”一体化项目示范等。1月8日发布的《海南省氢能产业发展中长期规划(2023-2035年)》中提出,到2030年氢能产业试点示范期,可再生能源制氢量达到40万吨/年。此外,在广东省发改委2023年12月6日发布的2023年新型储能重大应用场景机会清单中,也提到了3个氢储能项目:浮式海洋能源岛风电制氢项目、中山液氢储能综合能源利用系统项目、广晟氢能燃料电池与氢能产业示范园智慧能源微网项目。关注点向上游延伸可再生能源制氢受青睐目前,氢气制取主要有三种主流技术路线:以煤炭、石油、天然气为代表的化石能源重整制氢(灰氢),以焦炉煤气、氯碱尾气、丙烷脱氢为代表的工业副产物提纯制氢(蓝氢),以电解水制氢为代表的可再生能源制氢(绿氢)。“此外,许多新兴技术也在蓬勃发展,如核能制氢、生物质制氢等。”上海亿维工业科技股份有限公司常务副总经理郑蕾认为,短期来看,煤制氢在中国市场仍然具有成本优势,但是伴随技术的发展,绿氢将不断渗透,成为主流制氢路径。具体来看,以电解水制取绿氢的技术主要有四种:碱性水电解(ALK)、质子交换膜水电解(PEM)、阴离子交换膜电解(AEM)和固体氧化物水电解(SOE)。付宇告诉记者:“总体来看,绿氢制取技术还有很大发展空间。碱水制氢已应用了几十年,技术相对成熟。由于碱水制氢之前主要是应用在化工领域,现在是应用在可再生能源领域,随着应用场景的变化,所需制氢的规模不断扩大,再加上制氢装备开发周期长、单品价格高等因素,在应用过程中不可避免会出现了一些问题。因此,目前碱性水电解在总体设计、材料、结构等方面还存在提升空间。PEM电解水制氢刚刚起步,还在样机阶段,后续需要在产品寿命与可靠性方面不断提升,成本还需大幅下降。AEM、SOE等技术目前尚处于概念阶段。”在氢能产业发展过程中,产业关注点正在从下游燃料电池不断延伸至上游制氢端,投资者、新企业与新技术也不断进入这个环节。中石化资本董事总经理孙荣涛表示,在过去,氢能的“制储运加用”五大环节发展基本齐平。2024年,由于绿氢的化工原料属性逐渐被重视,氢能前端成了投资热点。未来,制氢端先行发展所带来的的规模效益会带动氢能中游和下游的发展。突破成本瓶颈光储氢一体化项目或为关键为何行业关注点会转移到制氢端?离不开光伏度电成本的持续降低,光伏发电制氢的成本也有望随之走低。而制氢成本的下降,也有望重构氢能产业的底层逻辑。付宇将氢燃料电池汽车分为三部分来看:一是燃料电池汽车应用端,二是氢源,三是应用场景。而从燃料电池汽车全生命周期来看成本,车端包括燃料电池大约只占20%-30%,而氢气的燃料费则超过50%。他表示,目前燃料电池行业面临一个重要瓶颈:氢源是产业待解矛盾之一,缺少低成本的绿氢已成行业共识。如果用废弃的绿电制氢,就可以极大地降低绿氢成本。大规模低成本制取绿氢,是推动整个燃料电池商业化应用的重要问题。国金证券指出,今年以来,光伏组件和储能的降本进程加速,阶段性的绿氢经济性已经初步显现。从经济性角度看,关键是用电成本,如果电价不高于0.2元/kWh,现阶段采用外供电力的绿氢成本可与灰氢平价。上文所提及的宁东发布的政策,政府的大额补贴,加速了平价绿氢时代的到来。据悉,对在宁东基地实施绿氢替代的化工项目,经认定,本级财政按5.6元/公斤标准给予用氢补贴,单个企业每年不超过500万元,最多补贴3年。企业新增绿氢生产设备投资1000万元(含)—2000万元(不含)的,按设备投资额6%给予一次性补助;投资2000万元(含)以上的,按设备投资额7%给予一次性补助,最高不超过300万元。国金证券认为,对于绿氢的全面平价,光储氢一体化项目为破局关键。可以预见,未来随着光储氢设备的技术迭代及规模化效应等带来的进一步降本,项目将实现经济性,绿氢大规模应用场景有望进入经济性推动阶段。
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星友8009氢储能01月18日
1月16日,查特中国国内首批商用液氢储罐发运,标志着我国商用液氢储运领域关键装备技术实现重大突破,为加速氢能发展注入新动能。业内专家表示,长期以来,我国低温液氢起步较晚,技术门槛高,对容器绝热要求严格。同时,工程实例较少,液氢制取、应用集中在航天火箭发射领域。据了解,查特工业公司是一家深冷工程设备独立制造商,主要专注于能源和工业气体市场的多种应用。而查特深冷工程系统(常州)有限公司主要生产全套液化天然气(LNG)设备及工业气体设备。“氢气的液化温度为-253℃,所以液氢储罐对真空绝热保温和安全性都提出极大挑战,此前国内在商用领域一直是空白。”查特中国技术总监杨坤告诉记者,历经四年半,国内首批商用液氢储罐终于发运,这是查特中国发展的一个里程碑。记者了解到,2019年以来,查特中国就积极致力于国内液氢产业链发展,针对氢气液化及液氢储存系统的关键技术进行研究,在2021年12月牵头并参与编写了团体标准《固定式真空绝热液氢压力容器专项技术条件》,2022年完成了国内首台60立方米固定式液氢容器样罐型式试验,并先后完成《固定式真空绝热液氢压力容器》《真空绝热液氢汽车罐车》《真空绝热液氢罐式集装箱》企业标准认定。当前,常州新能源产业正在重组创新版图,氢能“制储运用”全链条发展加速推进,将助力常州向氢能“千亿”产业集群挺进。“商用液氢储罐的开发,补足了国内氢能产业链的短板,将进一步助力常州打造‘新能源之都’、构建更加完整的氢能产业链。”杨坤说,公司在实现商用液氢储罐开发的同时,对运输过程中需要的罐式集装箱、槽车、液态加氢站、车载燃料瓶等项目均进行了相关研发,致力于让产品安全性更高、性能更加优秀,并逐步提升完善功能。“结合大数据、人工智能等新领域,我们现在还在研发一个全新的加氢站,预计今年3月样站将建成。
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星友8009氢储能01月18日

致老用户的一封家书

各位北极星论坛的老用户们,时至今日北极星论坛已经陪伴了我们很多年,但是这并不是一封告别信,而是通知各位坛友,新的征程即将开始!

2024年1月1日后,原北极星论坛会关闭,退出历史的舞台。新的社区(北极星社区-电力环保能源论坛|技术交流|资料分享平台)即将开始!在2024年1月1日之前,原论坛只能浏览,无法进行回复/发贴等任何交互性行为。

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