1）氢气制备。可以用电解法、热化学法、光电化学法或等离子体化学法制 氢。 2）氢的储存。氢的储存可以用压缩、低温液化和贮氢金属吸存。 3）氢的利用。可作燃料，用于导航、机动车等；可用氢燃料电池通过电化 学反应直接转换成电能；可用作各种能源的转换介质或中间载体。 国际能源巨头早在上个世纪末就已经未雨绸缪，开始了对于氢能的研发和应用探索，BP和壳牌在氢能的开发应用上处于领先地位。 BP：更看重氢气发电 BP在去年年底成立了新的替代能源业务部门，并决定增加一倍的投资，以大力发展包括氢在内的可再生能源的开发和利用。 在氢燃料电池领域，BP是全球氢燃料示范项目的主要参与者。目前，BP已经在新加坡开设了两个加氢站。除此之外，设在德国慕尼黑机场的氢燃料站从1998年至今已经成功运营了8年时间。 2004年4月27日，作为美国能源部氢能源计划的一部分，BP与福特汽车公司达成协议，计划由福特汽车在美国萨克拉曼多、奥兰多和底特律的主要城市安置30辆氢动力车辆。 BP还参与到中国科技部的氢燃料汽车示范项目中，为科技部在北京的3辆燃料电池公共汽车示范项目设计、建造、运营加氢站设施。 然而，与燃料电池相比，BP更为看重利用氢气发电的业务，氢气发电业务也被直接划归了新成立的替代能源业务部门下，体现了公司的重视。 壳牌：运作全球最大的氢燃料公共运输项目 与BP相比，壳牌关于氢能的应用主要还是集中在燃料电池上。自1998年以来，壳牌在开发替代能源技术方面的投资已经超过了10亿美元，并且成立了专门的氢能业务部。壳牌参与到了欧盟氢燃料电池技术平台的搭建和日本氢燃料电池示范项目的运营中，并已经公开宣称，今年在美国至少要开始运营2座以上新的加氢站。 与BP一样，壳牌也参与了中国科技部的燃料电池公共汽车示范项目，将在上海国际汽车城建设上海首座固定加氢站。 迄今为止，壳牌在燃料电池公共汽车方面的最大项目诞生在今年6月29日。当天，壳牌氢能公司与Connexxion巴士公司和MAN轻卡巴士公司在荷兰鹿特丹签署备忘录，宣布创建世界最大的氢燃料公共运输业务项目。 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ 就目前而言，氢能作为“二次能源”，国际上的氢能制备来自于矿石燃料、生物质和水，工艺主要有电解制氢、热解制氢、光化制氢、放射能水解制氢、等离子电化学法制氢和生物制氢等。在这些方法中，除了生物制氢技术外。其它方法都是通过自然界中已经存在的碳氢化合物——天然气、煤、石油等一次能源中提取出来的，这种方法制取所得的氢，已经成为了二次能源，它不仅消耗掉了相当大的能量，而且所得效率相当低；并且在其制取过程还对环境产生了污染。 电解水制氢技术是目前应用较广且比较成熟的方法之一。以水为原料制氢过程是氢与氧燃烧生成水的逆过程，因此只要提供一定形式一定的能量，则可使水分解成氢气和氧气。提供电能使水分解制得的氢气的效率一般在75％－85％。其中工艺过程比较简单，也不会产生污染，但消耗电量大，因此其应用受到一定的限制。目前电解水的工艺、设备均在不断的改进，但电解水制氢能耗仍然很高。 烃类水蒸汽重整制氢。烃类水蒸汽重整制氢反应是强吸热反应，反应时需外部供热。热效率较低，反应温度较高，反应过程中水大量过量，能耗较高，造成资源的浪费。 重油氧化制氢重整方法，反应温度较高，制得的氢纯度低，也不利于能源的综合利用。 因此，用这些方式来制取氢，不仅要付出很高的制造成本，还要付出环境代价，而利用效率却相当低。假如用这种形式来满足我们对能量的需求，而仅仅为了达到在对能源的末端消费中避免污染，则无疑是舍近求远，得不偿失，是绝对不可取的，还不如直接利用这些化石能源的好。 国外制氢技术 为了寻求经济实用的制氢方法，各国科学家正在努力探索。近年来已经取得了一些进展。如： 1、用氧化亚铜做催化剂从水中制氢气。 2、用新型的钼的化合物从水中制氢气。 3、用光催化剂反应和超声波照射把水完全分解的方法。 4、陶瓷跟水反应制取氢气。 5、甲烷制氢气。 6、从微生物中提取的酶制氢气。 7、从细菌制取氢气。 8、用绿藻生产氢气。 （1）.用氧化亚铜做催化剂从水中制氢气 有研究人员将0.5克氧化亚铜粉末添加入200立方厘米的蒸馏水中，然后用一盏玻璃灯泡中发出的460纳米～650纳米的可见光进行照射，在氧化亚铜催化剂的作用下，水分解成氢和氧。用这种方法共进行了30次实验，从分解的水中得到了不同比例的氢和氧。试验中发现，如果得到的氧的压力增加到500帕斯卡，水的分解过程就减慢。氧化亚铜粉末的使用寿命可达1 900小时之久。东京技术研究所计划进一步研究如何提高氢的产生效率，同时研制能够在波长更长的可见光照射下发挥活性的催化剂，该研究所正在试验一种新的含铜铁合金的氧化物。 （2）、用新型的钼的化合物从水中制氢 西班牙瓦伦西亚大学的两位科学家发明了一种低成本的从水中制取氢的方法。他们对催化转化器进行改造，使水分解时仅需很少的成本。他们用一种从钼中获取的化学产品做催化剂，而不使用电能。他们说，如果用氢作原料，从半升水中制得的氢足以使一辆小汽车行驶633公里。 （3）、用光催化剂反应和超声波照射把水完全分解法制氢 有人发现二氧化钛经光（紫外线）照射可分解水的现象。他们本拟应用这一方法制氢，但由于氢和氧的生成量较少，在经济上不合算而中断了这一研究。据最近报道，当同时使用光催化剂反应和超声波照射的方法能够把水完全分解。这种“超声波光催化剂反应”所以能使水完全分解，是由于在超声波的作用下，水可被分解为氢和双氧水，而双氧水经光催化反应又可分解成氧和氢。不过超声波照射和二氧化钛光催化剂虽然获得了完全分解水的结果，但氢的生成量却较少。在添加二氧化锰后，再用超声波照射，二氧化锰分解后的锰离子可溶解到溶液中，使双氧水产生大量的氢。 （4）、陶瓷跟水反应制氢 有人在300 ℃下，使陶瓷跟水反应制得了氢。他们在氩和氮的气流中，将炭的镍铁氧体（CNF）加热到300℃，然后用注射针头向CNF上注水，使水跟热的CNF接触，就制得氢。由于在水分解后CNF又回到了非活性状态，因而铁氧体能反复使用。在每一次反应中，平均每克CNF能产生2立方厘米～3立方厘米的氢气。 （5）、甲烷制氢气 1.用镍铂稀土元素氧化物制氢 有人用镍铂稀土元素氧化物多孔催化剂，使甲烷、二氧化碳和水生成了氢气。催化剂中镍、稀土元素氧化物和铂的组成比例为10:65:0.5。其制备过程是，先将镍、稀土元素氧化物等原料加热熔解，然后导入氨气，使熔解物成为凝胶状，再进行干燥、热处理。这种催化剂微粒孔径为2纳米～100纳米，具有很高的催化活性。乾智行教授将该催化剂装进反应塔，然后加入二氧化碳、甲烷和水蒸气。结果，在常压及550 ℃～600 ℃条件下，生成物为氢气和一氧化碳，升温至650 ℃，其转化率为80%；温度为700 ℃时，转化率几乎达到100%。 2.用C60作催化剂从甲烷制氢 有人用C60作催化剂，从甲烷制得氢气。在现阶段，C60在高温条件下才能发挥功能，不能立刻达到实用，必须加以改良，制成在低温条件下也能工作的节能催化剂。他们开发的催化剂，是在碳粉里掺10%的C60。在加热到1 000 ℃的容器里，放入0.1克催化剂，以1 1）氢气制备。可以用电解法、热化学法、光电化学法或等离子体化学法制 氢。 2）氢的储存。氢的储存可以用压缩、低温液化和贮氢金属吸存。 3）氢的利用。可作燃料，用于导航、机动车等；可用氢燃料电池通过电化 学反应直接转换成电能；可用作各种能源的转换介质或中间载体。国际能源巨头早在上个世纪末就已经未雨绸缪，开始了对于氢能的研发和应用探索，BP和壳牌在氢能的开发应用上处于领先地位。 BP：更看重氢气发电 BP在去年年底成立了新的替代能源业务部门，并决定增加一倍的投资，以大力发展包括氢在内的可再生能源的开发和利用。 在氢燃料电池领域，BP是全球氢燃料示范项目的主要参与者。目前，BP已经在新加坡开设了两个加氢站。除此之外，设在德国慕尼黑机场的氢燃料站从1998年至今已经成功运营了8年时间。 2004年4月27日，作为美国能源部氢能源计划的一部分，BP与福特汽车公司达成协议，计划由福特汽车在美国萨克拉曼多、奥兰多和底特律的主要城市安置30辆氢动力车辆。 BP还参与到中国科技部的氢燃料汽车示范项目中，为科技部在北京的3辆燃料电池公共汽车示范项目设计、建造、运营加氢站设施。 然而，与燃料电池相比，BP更为看重利用氢气发电的业务，氢气发电业务也被直接划归了新成立的替代能源业务部门下，体现了公司的重视。 壳牌：运作全球最大的氢燃料公共运输项目 与BP相比，壳牌关于氢能的应用主要还是集中在燃料电池上。自1998年以来，壳牌在开发替代能源技术方面的投资已经超过了10亿美元，并且成立了专门的氢能业务部。壳牌参与到了欧盟氢燃料电池技术平台的搭建和日本氢燃料电池示范项目的运营中，并已经公开宣称，今年在美国至少要开始运营2座以上新的加氢站。 与BP一样，壳牌也参与了中国科技部的燃料电池公共汽车示范项目，将在上海国际汽车城建设上海首座固定加氢站。 迄今为止，壳牌在燃料电池公共汽车方面的最大项目诞生在今年6月29日。当天，壳牌氢能公司与Connexxion巴士公司和MAN轻卡巴士公司在荷兰鹿特丹签署备忘录，宣布创建世界最大的氢燃料公共运输业务项目。 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ 就目前而言，氢能作为“二次能源”，国际上的氢能制备来自于矿石燃料、生物质和水，工艺主要有电解制氢、热解制氢、光化制氢、放射能水解制氢、等离子电化学法制氢和生物制氢等。在这些方法中，除了生物制氢技术外。其它方法都是通过自然界中已经存在的碳氢化合物——天然气、煤、石油等一次能源中提取出来的，这种方法制取所得的氢，已经成为了二次能源，它不仅消耗掉了相当大的能量，而且所得效率相当低；并且在其制取过程还对环境产生了污染。 电解水制氢技术是目前应用较广且比较成熟的方法之一。以水为原料制氢过程是氢与氧燃烧生成水的逆过程，因此只要提供一定形式一定的能量，则可使水分解成氢气和氧气。提供电能使水分解制得的氢气的效率一般在75％－85％。其中工艺过程比较简单，也不会产生污染，但消耗电量大，因此其应用受到一定的限制。目前电解水的工艺、设备均在不断的改进，但电解水制氢能耗仍然很高。 烃类水蒸汽重整制氢。烃类水蒸汽重整制氢反应是强吸热反应，反应时需外部供热。热效率较低，反应温度较高，反应过程中水大量过量，能耗较高，造成资源的浪费。 重油氧化制氢重整方法，反应温度较高，制得的氢纯度低，也不利于能源的综合利用。 因此，用这些方式来制取氢，不仅要付出很高的制造成本，还要付出环境代价，而利用效率却相当低。假如用这种形式来满足我们对能量的需求，而仅仅为了达到在对能源的末端消费中避免污染，则无疑是舍近求远，得不偿失，是绝对不可取的，还不如直接利用这些化石能源的好。 国外制氢技术 为了寻求经济实用的制氢方法，各国科学家正在努力探索。近年来已经取得了一些进展。如： 1、用氧化亚铜做催化剂从水中制氢气。 2、用新型的钼的化合物从水中制氢气。 3、用光催化剂反应和超声波照射把水完全分解的方法。 4、陶瓷跟水反应制取氢气。 5、甲烷制氢气。 6、从微生物中提取的酶制氢气。 7、从细菌制取氢气。 8、用绿藻生产氢气。 （1）.用氧化亚铜做催化剂从水中制氢气 有研究人员将0.5克氧化亚铜粉末添加入200立方厘米的蒸馏水中，然后用一盏玻璃灯泡中发出的460纳米～650纳米的可见光进行照射，在氧化亚铜催化剂的作用下，水分解成氢和氧。用这种方法共进行了30次实验，从分解的水中得到了不同比例的氢和氧。试验中发现，如果得到的氧的压力增加到500帕斯卡，水的分解过程就减慢。氧化亚铜粉末的使用寿命可达1 900小时之久。东京技术研究所计划进一步研究如何提高氢的产生效率，同时研制能够在波长更长的可见光照射下发挥活性的催化剂，该研究所正在试验一种新的含铜铁合金的氧化物。 （2）、用新型的钼的化合物从水中制氢 西班牙瓦伦西亚大学的两位科学家发明了一种低成本的从水中制取氢的方法。他们对催化转化器进行改造，使水分解时仅需很少的成本。他们用一种从钼中获取的化学产品做催化剂，而不使用电能。他们说，如果用氢作原料，从半升水中制得的氢足以使一辆小汽车行驶633公里。 （3）、用光催化剂反应和超声波照射把水完全分解法制氢 有人发现二氧化钛经光（紫外线）照射可分解水的现象。他们本拟应用这一方法制氢，但由于氢和氧的生成量较少，在经济上不合算而中断了这一研究。据最近报道，当同时使用光催化剂反应和超声波照射的方法能够把水完全分解。这种“超声波光催化剂反应”所以能使水完全分解，是由于在超声波的作用下，水可被分解为氢和双氧水，而双氧水经光催化反应又可分解成氧和氢。不过超声波照射和二氧化钛光催化剂虽然获得了完全分解水的结果，但氢的生成量却较少。在添加二氧化锰后，再用超声波照射，二氧化锰分解后的锰离子可溶解到溶液中，使双氧水产生大量的氢。 （4）、陶瓷跟水反应制氢 有人在300 ℃下，使陶瓷跟水反应制得了氢。他们在氩和氮的气流中，将炭的镍铁氧体（CNF）加热到300℃，然后用注射针头向CNF上注水，使水跟热的CNF接触，就制得氢。由于在水分解后CNF又回到了非活性状态，因而铁氧体能反复使用。在每一次反应中，平均每克CNF能产生2立方厘米～3立方厘米的氢气。 （5）、甲烷制氢气 1.用镍铂稀土元素氧化物制氢 有人用镍铂稀土元素氧化物多孔催化剂，使甲烷、二氧化碳和水生成了氢气。催化剂中镍、稀土元素氧化物和铂的组成比例为10:65:0.5。其制备过程是，先将镍、稀土元素氧化物等原料加热熔解，然后导入氨气，使熔解物成为凝胶状，再进行干燥、热处理。这种催化剂微粒孔径为2纳米～100纳米，具有很高的催化活性。乾智行教授将该催化剂装进反应塔，然后加入二氧化碳、甲烷和水蒸气。结果，在常压及550 ℃～600 ℃条件下，生成物为氢气和一氧化碳，升温至650 ℃，其转化率为80%；温度为700 ℃时，转化率几乎达到100%。 2.用C60作催化剂从甲烷制氢 有人用C60作催化剂，从甲烷制得氢气。在现阶段，C60在高温条件下才能发挥功能，不能立刻达到实用，必须加以改良，制成在低温条件下也能工作的节能催化剂。他们开发的催化剂，是在碳粉里掺10%的C60。在加热到1 000 ℃的容器里，放入0.1克催化剂，以1氢制甲醇研究进展论文 近日，中国科学院副院长、院士张涛公开表示，利用可再生能源发电制取绿氢，再和二氧化碳结合生成方便储运的绿色甲醇，是通向零碳排放的重要路径。 在氢的制、储、运、加环节成本居高不下，基础设施建设跟进缓慢的背景下，绿色甲醇经济或将推进氢能产业链降本增效，疏通产业“堵点”。 可作为安全高效的储氢载体 在张涛看来，绿色甲醇能量密度高，是理想的液体能源储运方式。 “甲醇是非常好的运氢、储氢的载体，甲醇和水反应的产氢量是同容积液氢的两倍。”澳大利亚国家工程院外籍院士刘科曾表示。 中科院大连化学物理研究所张家港产业技术研究院院长韩涤非认为：“甲醇作为常温常压下的液体燃料，可安全高效经济便捷储运。结合氢能产业发展现状，以甲醇作为高密度储氢材料，每吨甲醇与水重整可制出超过180公斤氢气，较之高压或低温液态储氢方式具有更高的的储氢能量密度。” 实际上，储能并不仅仅局限于储电，绿色甲醇就是一种理想的储能方式。在韩涤非看来，出于对储运安全和经济性的考量，甲醇是目前大规模安全高效储能的有效解决方案。“‘十四五’规划及2035年远景目标，都积极倡导发展可再生能源及大规模储能，而绿色甲醇可以在消纳可再生能源的同时，解决大规模储能问题，并最大程度实现二氧化碳减排。” 助力氢能各环节降本 韩涤非表示，甲醇制氢可大幅降低用氢成本。“甲醇价格一般在2000-3000元/吨，今年受新冠肺炎疫情及页岩油气价格战等因素影响，市场需求一度趋弱，甲醇市场价格偏低，西部地区不到1500元/吨，东部地区不到2000元/吨。随着市场转暖，近期价格反弹到2300元/吨以上。” 刘科也表示，在氢能使用成本方面，甲醇制氢的成本在理想情况下可低至15元/公斤，而国际上最低的综合用氢成本高达66.4元/公斤。 与此同时，甲醇也可实现氢能的即制即用。 韩涤非表示，利用甲醇储运的便捷性，可在氢能应用端开发建设加氢站，并在现场根据需求制氢，且氢气制备成本不高，终端应用，加氢价格低于35元/公斤，可有效打通可再生能源大规模电解水制氢、甲醇合成储运及现场制氢加氢站等整个产业链。“甲醇储运和汽油储运成本几乎持平，终端应用的加氢价格也能真实反映出整个制、储、运、加环节的成本。” 助推氢能产业链“绿色升级” 在张涛看来，绿色甲醇作为能源转化中枢，能够在碳足迹全流程上解决能源的清洁性问题，并起到拓展氢能应用产业链、降低碳排放、实现碳利用等一举多得的效果。 “可再生能源制氢结合煤化工制备甲醇，可减少二氧化碳排放，增加了甲醇产量，有效解决我国化石能源的进口依存度及碳排放量过高等能源安全和生态环境问题，有利于实现传统煤化工产业的新旧动能转换和绿色低碳发展。”韩涤非表示，“利用可再生能源电解水制氢与煤化工耦合生产甲醇，1.5吨煤可增产2吨甲醇，并减少3吨二氧化碳排放，比传统煤化工更经济环保。” 中国科学院大连化学物理研究所研究员、中国科学院院士李灿认为，绿色甲醇可有效解决跨季储能及长周期储能问题，成为除特高压输电外的另一种规模化输送能源的途径。 广东醇氢新能源研究院有限公司是甲醇制氢设备与技术的专业供应商，产品氢气主要应用于：粉末冶金、金属冶炼、新能源、燃料电池、化工、多晶硅、工业气体、电子、制药、浮法玻璃、食品加氢、军工、航天、环保等领域。 当今社会，化石能源枯竭、全球变暖等能源和环境危机是人类面临的重大问题。CO2加氢反应是低碳化学中的重要反应，一方面可以直接减少CO2的排放，缓解温室效应；另一方面可以合成燃料和化学品，实现人工碳循环，缓解化石能源的短缺。在实际催化过程中，各种各样的反应路径可能共同存在，这极大得限制了目标产物的选择性。因此，优化CO2加氢反应路径是调控目标产物选择性和反应活性的重要策略。 楼主你好！很高兴能回答你的问题！国际油价破百之后，新能源再次被人们关注。然而，新能源在缓解能源危机这个大舞台上，到底能发挥多大的作用？哪些新能源又值得消费者期待呢？ 面对高油价和潜在的石油供应危机，各国政府都把解决能源问题作为维护国家安全的战略问题提到议事日程中来。中国工程院博士冀星说，摆在各国政府面前的有两条道路：一是开源节流，寻求更多的石油供应渠道，并提高石油的使用效率；二是开发新能源。 为了促进新能源的开发利用，2006年1月1日，我国正式颁布实施了《可再生能源法》。该法将可再生能源的范围进行了限定，即风能、太阳能、水能、生物质能、地热能、海洋能等非化石能源。国家还出台了一系列政策和措施，旨在推动以秸秆、甘蔗、玉米等农林产品以及畜牧业生产废弃物等为代表的生物能源发展。 2007年，国家发改委发布的《能源发展“十一五”规划》，描绘出一幅未来5年我国能发展的蓝图。 乙醇汽油推广范围逐渐扩大 在众多新能源中，目前我国唯有乙醇汽油真正得到了推广，并且范围逐渐扩大。现在吉林、辽宁、黑龙江、河南、安徽五省及湖北、山东、江苏、河北、广西五省的部分地区都在使用乙醇汽油。 乙醇俗称酒精，车用乙醇汽油是把变性燃料乙醇和汽油按一定比例混配形成的一种新型汽车燃料。它基本不影响汽车的行驶性能，还可以减少有害气体的排放量。 虽然乙醇汽油的技术成熟，推广也一直稳步进行，但就在国务院2007年举行的一次关于可再生能源的会议上决定，我国将停止新建的粮食乙醇燃料项目。据了解，出台这一政策是为了保证粮食安全，保证玉米、小麦和其他农产品的种植比例平衡。农业部农村经济研究中心的有关专家认为，由于利用率最高、价格最为低廉，以木薯资源制造酒精前景广阔，我国燃料乙醇由此向非粮乙醇转折。 中国汽车技术研究中心高海洋博士认为，从长远角度讲，推广乙醇汽油是节约能源，提高环保质量的有力举措，但就试点情况来看，在全国范围推广则要在成本、价格、政策等方面加以规范，这需要整个供求市场的磨合，而不是一朝一夕的事。 生物柴油三年后进入正规加油站 生物柴油作为传统柴油的替代能源已经得到世界各国的重视，我国的中国石油、中国石化、中国海洋石油和中粮集团都设立了专门的机构研究生物柴油。有关方面预测，三年后生物柴油能进入正规加油站。 生物柴油是以动植物油脂为原料的可再生能源，与传统石化柴油相比，生物柴油具有润滑性能好，使用安全等优势，目前全球生物柴油的主要应用领域是为汽车提供动力燃料。使用生物柴油车辆无需改装，只要与普通柴油按照一定比例调和即可。 2006年，国家颁布《中华人民共和国可再生资源法》。虽然已有法规确定生物柴油的合法地位，但广大消费者近两年内还很难在正规加油站购买到。 据了解，国家对成品油的监管非常严格，而目前生物柴油的质量参差不齐，如果在加油站销售，质量无法保证。另外，产量太小也是制约生物柴油走进正规加油站的重要原因。国家发改委对生物柴油今后的推广已经有初步的计划，就是按照乙醇汽油的推广方式来分区域封闭式推广。 中国工程院博士冀星透露，根据国家发改委的整体规划和四大集团研究实验进度，预计三年后生物柴油才能进入正规加油站。 氢能源应用在车上有待时日 与生物质能源相比，氢能源的发展势头略显弱势，但世界各国的研究机构和汽车制造企业在研究开发氢技术方面都取得了一些成绩。美国的通用汽车公司把远期目标定位在氢能源车，“雪佛兰Sequel”是该公司最新一代的氢能源概念车。 氢能源是一种二次能源，目前主要的来源是利用水资源制取的。我国氢的来源极为丰富，制造提取的技术水平也有了一定的基础，水电解制氢、生物质气化制氢等制氢方法都已形成规模。 虽然氢能源来源广泛，但作为新能源在车辆上推广还有一定难度。首先，提取氢能源的成本极高；第二，需要对车辆进行较大改造；第三，大量提取氢能源的难度较大；第四，需要广泛建造氢加注站点。业内专家认为，获得大量廉价的氢，是实现氢能利用的根本。 太阳能汽车的美好前景 1999年，巴西圣保罗大学的科研人员设计出一款新型太阳能汽车，这种汽车全部使用太阳能作为能源，发动机和车轮之间没有传输装置，最高时速超过100公里。这是世界上有报道的第一款真正意义上的太阳能汽车。 2003年，由日本大学生制造的氢(hydrogen)和太阳能汽车成功穿越澳洲。该车从柏斯穿越沙漠行驶到悉尼，行程4084公里。汽车的排放物包括纯净水，悉尼市长特恩布尔在汽车抵达悉尼后，将水一饮而尽。 南京理工大学车辆工程系吴小平教授分析说，太阳能汽车进入商业时代，至少还要30-50年，但太阳能在汽车上的局部应用，10年之内应可见到。比如随着汽车上空调、多媒体等大量需要耗用发动机动力供电的电器设备的使用，燃油发动机已经越来越难以满足需要，那么用太阳能电池替代发动机的部分功能，就既可减少汽车尾气排放量，又可提高发动机工作效率。另外，高尔夫球场、风景区等对环保要求较高，而对动力要求不高的场所，可能会使用太阳能小车做工作车或游览车。 神秘的“可燃冰” 在全世界寻找替代能源的努力中，一种神秘的物质逐渐浮出水面，它就是深藏在海底的比石油、煤燃烧值高数倍，被称为后石油时代能源的“可燃冰”。 这种天然气水合物的晶体叫“可燃冰”，学名为“天然气水合物”，它透明无色，形似笼状的独特的冰结晶体，点火即燃烧，常温下分解出天然气，所以又叫“气冰”、“固体瓦斯”，是一种高能量的能源。我国在西海北部已经发现可燃冰的存在。 目前，很多国家都只是证明其在某一地区内含有“可燃冰”这种资源，但却很难说出具体的可采储量。由于“可燃冰”分布于海底，因此勘探起来有很大难度，至少现阶段世界各国都不能像探测石油、天然气一样，通过分析地质构造和进一步勘探确认“可燃冰”的探明可采储量。 “采集实物样本还具有一定的难度，‘可燃冰’的开发利用就更是难上加难。”专业人士指出，开发“可燃冰”非常危险，由于水化物是在低温高压下形成的。且开采时还有可能导致海床崩塌使甲烷大量释放，释放过程中一旦失控，难免酿成灾难。因此业界认为“可燃冰”成为新能源只是人类的一个希望。 电动汽车蓄势待发 电能汽车也称电动汽车，其工作原理是依靠蓄电池的电力使汽车发动机运转，使电能转化为机械能，从而驱动汽车。 电能汽车可以有效解决传统汽车燃油的污染问题，很多国家和机构都在研究电能汽车，而电能汽车的主要问题是蓄电池的蓄电能力大小，它直接影响着汽车的行驶速度和行驶距离。 现在，国内外各知名汽车厂商都开始下大力气开发电能汽车。 比亚迪首款电动汽车F3e使用电能驱动，没有排放，没有污染，甚至没有汽缸发动机的噪音，充足电以后以140－150公里／小时的速度可行驶570公里，这种环保汽车的远景变得越来越清晰。 电能汽车的发展将有效缓解能源危机，成为新能源动力车的重要组成部分。 编后 石油仍是当前最廉价的车用能源 除了燃料乙醇、生物柴油和氢能源以外，风能、太阳能、水能等都可以作为替代能源用于车辆，但目前它们还停留在概念的范畴，石油仍是当前最廉价的车用能源。 石油价格上涨已经变成了不可逆转的趋势。除非找到真正具有市场实用价值的替代能源，否则整个世界都将不可避免地沦为“石油的奴隶”。 寻找新能源的意义不在于最终完成了什么样的研发，而在于它给我们提供了一种全新的思路、一种可能。 希望我能够帮到你！呵呵~ 行业主要上市公司：美锦能源(000723);厚普股份(300471);中国石化(600028);卫星化学(002648);嘉化能源(600273);亿华通(688339)等 本文核心数据：氢能源板块上市公司研发费用;氢能源相关论文发表数量 全文统计口径说明：1)论文发表数量统计以“hydrogen energy”为关键词，选择“中国”、“论文”筛选。2)统计时间截至2022年8月17日。3)若有特殊统计口径会在图表下方备注。 氢能技术概况 1、氢能源的界定及分类 (1)氢能源的界定 氢能是氢在物理与化学变化过程中释放的能量。氢能是氢的化学能，氢在是宇宙中分布最广泛的物质，它构成了宇宙质量的75%，储量丰富。氢能被视为21世纪最具发展潜力的清洁能源，随着世界范围内对绿色经济发展重视程度的提升，氢能源的需求和应用领域不断扩展。 (2)氢能源的分类 按照氢气的来源，通常将氢能源分为三类，即灰氢、蓝氢和绿氢。 2、技术全景图：四大环节构成 氢能产业主要由制氢、储氢、运氢、加氢和用氢四大环节构成。为发挥氢能重要能源载体作用，需大力推动氢能产业每个环节的技术发展。其中电解水制氢、液态/固态储氢、液态有机储氢、氢燃料电池等先进技术研究对氢能产业规模化应用具有重要意义。 氢能产业技术发展历程：始于上世纪50年代 中国的氢能与燃料电池技术研究始于上世纪50年代。20世纪80年代以来，相继启动了863计划和973计划，加速以研究为基础的技术商业化项目，氢能和燃料电池均被纳入其中。“十三五”期间，氢能与燃料电池开始步入快车道。2016年以来相继发布《能源技术革命创新行动计划(2016-2030年)》、《节能与新能源汽车产业发展规划(2012-2020年)》、《中国制造2025》等顶层规划。2019年两会期间，氢能首次写入政府工作报告。2020年4月，氢能被写入《中华人民共和国能源法》(征求意见稿)。2021年，“十四五”规划指出要在氢能与储能等前沿科技和产业变革领域，组织实施未来产业孵化与加速计划，谋划布局一批未来产业。2022年发布第一个氢能源专项规划——《氢能产业发展中长期规划(2021-2035 年)》，为中国氢能源产业发展作为指引。 氢能产业技术政策背景：政策加持技术水平提升 近些年来，我国提出了一系列氢能产业技术发展相关政策，包括氢气制备、储运、应用和燃料电池等关键技术，使得氢能产业技术水平稳步提升。 氢能产业技术发展现状 1、氢能产业技术科研投入现状 (1)国家重点专项 为推进氢能技术发展及产业化，国家重点研发计划启动实施“氢能技术”重点专项。2018-2022年，“氢能技术”重点专项数量逐年增加。2018年仅9项技术专项，到2022年，“氢能技术”重点专项围绕氢能绿色制取与规模转存体系、氢能安全存储与快速输配体系、氢能便捷改质与高效动力系统及“氢能万家”综合示范4个技术方向，拟启动24项重点专项。 (2)A股上市企业研发费用 目前，中国氢能市场正处于发展初期，行业整体研发投入水平不算太高。从A股市场来看，2017-2021年，我国氢能源板块上市公司研发总费用逐年增长，2022年第一季度，氢能源板块上市公司研发总费用约158.69亿元。 2、氢能产业技术科研创新成果 (1)论文发表数量 从氢能相关论文发表数量来看，2010年至今我国氢能相关论文发表数量呈现逐年递增的趋势，可见氢能科研热度持续走高。截至2022年8月，我国已有80825篇氢能相关论文发表。 注：统计时间截至2022年8月。 (2)技术创新热点 通过创新词云可以了解氢能产业技术领域内最热门的技术主题词，分析该技术领域内最新重点研发的主题。通过智慧芽提取该技术领域中最近5000条专利中最常见的关键词，其中，催化剂、燃料电池、制氢系统、电解水、电解槽等关键词涉及的专利数量较多，说明氢能领域近期的研发和创新重点集中于燃料电池和制氢等领域。 (3)专利聚焦领域 从氢能专利聚焦的领域看，目前氢能产业专利聚焦领域较明显，其主要聚焦于催化剂、燃料电池、制氢系统、电解水、电解槽等。 注：图中格子数量表示每家公司的专利覆盖率，每个格子代表相同数量的专利。 主要氢能产业环节技术分析 1、前端制氢环节：可再生能源电解制氢是氢源终极方案 制氢环节技术主要包括化石能源制氢和可再生能源制氢。其中，利用化石能源制氢并未摆脱能源对石油、煤炭和天然气的依赖，仍会产生大量碳排放;即使是加上CCUS捕集制备的蓝氢，一旦甲烷在制备过程中发生泄漏，对气候的影响比碳排放更大。而利用可再生能源进行电解水制氢，生产过程基本不会产生温室气体。 2、中端储运氢环节：固态储运安全性更好 储运氢气的方式主要分为气态储运、液态储运和固态储运。相比于气氢储运和液氢储运，固态储运在安全性方面优势明显。 3、后端加氢及氢燃料电池 (1)加氢：站内制氢成本优势大 加氢基础设施是氢能利用和发展的中枢环节，是氢能产业发展的核心配套设施。根据氢气来源不同，加氢站可分为外供氢加氢站和站内制氢加氢站。相较于外供氢而言，站内制氢能够大幅减小氢气的运输成本。 (2)氢燃料电池：质子交换膜燃料电池是主流发展方向 按电解质的种类不同，燃料电池可分为碱性燃料电池、质子交换膜燃料电池、硝酸型燃料电池、碳酸型燃料电池、固体氧化物燃料电池等。其中，质子交换膜燃料电池是当前燃料电池的主流技术发展方向。 氢能产业技术发展痛点及突破 1、氢能产业技术发展痛点 (1)高成本是制约氢能大规模发展的关键 当前，经济性为氢能产业发展最大的挑战因素，即使是成本相对较低的氢气($0.5/kg)，除了转化成氨用作肥料以外，绝大多数氢能应用场景都比现有化石能源技术昂贵。解决氢能产业在绿氢制备、储运氢、加氢站建设、燃料电池电堆等关键环节的经济性问题，是未来氢能大规模发展必须要攻克的一道难题。 (2)制氢技术：先进电解技术发展不成熟 目前国内电解水制氢的成熟技术为碱性电解水制氢技术，碱性水电解槽难以响应瞬态负载，因而难以与波动大的可再生电力配合。另外，PEM电解水制氢技术也面临着匹配可再生能源电力而进行的电解槽设计、控制技术以及电源系统设计等尚不成熟的局面。 2、氢能产业技术发展突破 (1)先进电解技术：PEM电解槽设计改进突破 PEM电解槽设计改进策略方向包括更轻更稳定的端板和双极板、经济且耐腐蚀的集电器等。据Yagya N Regmi博士的研究小组研究发现，PEM电解中发生不含铂族金属催化的析氧反应在短期内是无法实现的，因此，尽可能使铱的质量活性最大化才是目前的可行策略。 (2)氢能储运：固态储氢和潜液式液氢泵突破储运氢技术瓶颈 氢能储运技术突破在于提高储氢密度和安全性，以及降低运输成本。固态储氢是利用物理或化学吸附将氢气储存在固体材料之中。固态储氢具有体积储氢密度高、安全性更好的优势，因此是一种有前景的储氢方式。因此，固态储氢得到了越来越多的研究和关注，主要工作集中在储氢材料的研发与改性等方面。以氢枫能源的镁基固态储氢为例，镁基固态储氢具有资源、性能及技术优势。 液氢泵为液氢储运的重要部件，用于对液体氢气进行传输分配。从氢能全产业链来看，氢气输配成本和初始资本支出为降本的最主要环节。潜液式液氢泵取代了外置泵，减少了氢蒸发，去掉了气氢压缩机;且用液氢的冷源省去制冷系统。此外，潜液式液氢泵大流量液氢泵直接加注，不用高压储罐，去除级联储存;最终的结果是减少初始投资和运行成本，使氢气的售价与汽油、柴油比肩。 氢能产业技术发展方向及趋势：氢能各环节技术加快突破 氢能供应体系发展路径以实现绿色经济高效便捷的氢能供应体系为目标，中国将在氢的制储运加各环节上逐渐突破。从长远看，随着用氢需求的扩大，结合可再生能源的分布式制氢加氢一体站、经济高效的集中式制氢、液氢等多种储运路径并行的方案将会是主要的发展方向。 「前瞻碳中和战略研究院」聚焦碳中和领域的政策、技术、产品等开展研究，瞄准国际科技前沿，服务国家重大战略需求，围绕“碳中和”开展有组织、有规划科研攻关，促进碳中和技术成果转化和推广应用，为企业创新找到技术突破口，为各级政府提供碳达峰、碳中和的战略路径管理咨询和技术咨询。院长徐文强博士毕业于美国加州大学伯克利分校，二十余年来一直深耕于低碳清洁能源和绿色材料领域的基础研究、产品开发和产业化，拥有55项专利、33篇论文，并已将30多种产品推向市场，创造商业价值50+亿元，专注于氢能、太阳能、储能等清洁能源研究。 以上数据参考前瞻产业研究院《氢能产业技术趋势前瞻及投资价值战略咨询报告》。 1前言 石油和天然气两种处于自然状态的烃类化合物能源具有不可再生性，随着化石燃料耗量的日益增加，终将要枯竭，这就迫切需要寻找一种不依赖化石燃料、储量丰富的新的能源。氢能 就是这种能源，且氢能的研究同时还迎合了工业化国家日趋严格的环保政策，因而各国对氢能的研究变的日益活跃起来。 氢原子序数为1，常温常压呈气态，超低温、高压下又可成为液态。作为能源， 氢有以下特点： 1）氢是构成了宇宙质量的75％，存储量大。 2）氢的发热值高，是汽油发热值的3倍。 3）氢燃烧性好，点燃快，3％－97％范围内均可燃。 4）氢循环使用性好，燃烧反应生成的水可用来制备氢，循环使用。 5）氢利用形式多，可以产生热能、可用于燃料电池，或转换成固态氢作结构材料。 美国著名石油专家埃克诺米迪斯博士预测：主宰未来世界的能源将是氢能。 2氢能的主要应用领域 2.1二航天 早在M战期间，氢即用作A－2火箭液体推进剂。1970年美国”阿波罗”登月飞船使用的起飞火箭也是用液氢作燃料。 目前科学家们正研究一种”固态氢”宇宙飞船。固态氢既作为飞船的结构材料，又作为飞船的动力燃料，在飞行期间，飞船上所有的非重要零部件都可作为能源消耗掉，飞船就能飞行更长的时间。 2.2交通 在超声速飞机和远程洲际客机上以氢作动力燃料的研究已进行多年，目前已进人样机和试飞阶段。据欧洲空客公司预测，到2004年，欧洲生产的飞机将部分采用液氢为燃料。德国戴姆勒一奔驰航空航天公司以及俄罗斯航天公司从1996年开始试验，其进展证实，在配备有双发动机的喷气机中使用液态氢，其安全性有足够保证。 美、德、法等国采用氢化金属贮氢，而日本则采用液氢作燃料组装的燃料电池示范汽车，已进行了上百万公里的道路运行试验，其经济性、适应性和安全性均较好。美国和加拿大计划从加拿大西部到东部的大铁路上采用液氢和液氧为燃料的机车。 2.3：民用 除了在汽车行业外，燃料电池发电系统在民用方面的应用也很广泛。氢能发电、氢介质储能与输送，以及氢能空调、氢能冰箱等，有的已经实现，有的正在开发，有的尚在探索中。燃料电池发电系统的开发目前也开发的如火如茶：以PEMFC为能量转换装置的小型电站系统和以SOFC为主的大型电站等均在开发中。 2.4：其它 以氢能为原料的燃料电池系统除了在汽车、民用发电等方面的应用外，在军事方面的应用也显得尤为重要，德国、美国均已开发出了以PEMFC为动力系统的核潜艇，该类型潜艇具有续航能力强，隐蔽性好，无噪声等优点，受到各国的青睐。 3 氢能应用的主要问题 3.1：氢气制备 氢气能否广泛使用，制氢工艺是基础，目前主要的制氢工艺主要包括： 1）采用矿物燃料、核能、太阳能、水能、风能及潮汐能等方式电解水制备氢气是目前的主要研究方向，其中以利用太阳能制氢的研究最多也最有前途； 2）热化学循环分解水制氢方法是在水反应系统中加人中间物，经历不同的反应阶段，最终将水分解为氢和氧，且中间物不消耗； 3）光化学制氢是在有光照催化剂作用下，促使水解制得氢气； 4）矿物燃料制氢是利用化学方法将矿物中的氢元素提取出来的方法，如煤的焦化、煤的气化等； 5）生物质制氢是在将生物体中的氢元素通过裂解或者气化的方法提取出来的方法； 6）各种化工过程副产品氢气的回收，如氯碱工业、冶金工业等。水电解制氢、生物质制氢等制氢方法，现已形成规模，其中，低价电解水制氢方法在今后仍将是氢能规模制备的主要方法，目前应用中尚需要降低电耗。 3.2：氢气一运输 工业实际应用中大致有五种贮氢方法，即： (1)常压贮存，如湿式气柜、地下储仓； （2）高压容器，如钢制压力容器和钢瓶； （3）液氢贮存：采用液氢贮存，就必须先制备液氢，生产液氢一般可采用三种液化循环，其中带膨胀机的循环效率最高，在大型氢液化装置上被广泛采用；节流循环，效率不高，但流程简单，运行可靠，所以在小型氢液化装置中应用较多。氦制冷氢液化循环消除了高压氢的危险，运转安全可靠，但氦制冷系统设备复杂，故在氢液化中应用不多。 （4）金属氢化物：当用贮氢合金制成的容器冷却和压人氢时，氢即被储存；加热这一贮存系统或降低其内部压力，氢就会释放出来。 目前金属氢化物合金体系主要有：l）LaNi5系合金；2）MnNi5系合金等；3）TiMn系合金；4）TiMn系合金（ABZ）；5）镁系合金；6）纳米碳等。 （5）除管道输送外，高压容器和液氢槽车也是目前工业上常规应用的氢气输送方法。 3.3金属氢化物贮氢装置的开发 在氢的制备和贮存、输送问题解决后，下一步的研究就是氢化物贮氢装置的开发，目前主要包括以下两类： 3.3.l固定式贮氢装置 固定式贮氢器其服务场合多种多样，容量则以大中型为主。美国开发的以TiFe0.9Mn0.1合金为基体中型固定式贮氢器；日本则用MmNi4.5Mn0.5贮氢合金开发了叠式固定装置；德国用TiMn2型多元合金开发的贮罐是由32个独立贮罐并联而成，容量为目前世界上最大的；我国浙江大学分别用（MmCaCu）（NiA1）5增压型贮氢合金、MINi4. 5 Mn0. 5合金分别开发了两种固定式装置。 3.3.2移动式贮氢装置 移动式贮氢器除了携带运输氢气外，还可用于燃料电池氢燃料的存储。作为移动式装置要兼顾贮存与输送，因此要求重量轻、贮氢量大等问题。其中金属氢化物贮氢器不需附加设备（如裂解及净化系统），安全性高，适于车船方面应用；用常温型合金，质量贮能密度与 15 M Pa高压钢瓶基本相同，但体积可小得多。如德国海军的混合推进系统在潜艇，氧以液氧形式贮存，氢则以TIFe合金贮存。 3.4目前工作的方向 在PEMFC已有技术基础上，除继续加强大功率PEMFC的关键技术研究外，还应注意PEMFC系统工程关键技术开发和系统技术集成，这是PEMFC发电系统走向实用化过程的关键。 在航空领域则要是解决氢能的贮存和生产成本问题，目前的一个研究趋势是开始将传统的机翼设计成为可以容纳更多液态氢的新型构造。 在汽车领域的问题主要是存在贮氢密度小和成本高两大障碍：以储氢合金贮氢为动力的汽车连续行驶的路程受限制，而以液氢为动力的主要是由于液氢供应系统费用过高而受到限制。 氢在航天动力方面已广泛应用，例如大容量镍氢电池等，但氢能的大规模的应用还有待解决以下关键问题：l）廉价的制氢技术；2）安全可靠的贮氢和输氢方法。 4 未来氢能经济社会的特色 随着科学技术的进步和氢能系统技术的全面进展，氢能应用范围必将不断扩大，氢能将深人到人类活动的各个方面，因而我们可以勾勒出未来氢能经济社会的一副大致图画： l）、化石能源（石油、煤炭、天然气）封存，留作化工原料； 2）、建立居家小型电站，取消远距离高压输电，通过管道网，送氢气至千家万户。 3）、各种类型空气一氢燃料电池成为普遍采用的发电工具。 4）、取缔内燃机动力，汽车、火车、飞机改用燃料电池，消灭了一切能源污染隐患和内燃机车噪音源。 5）、每个城市和家庭有能源供应和回收的完善循环系统。 6）取消火力发电，核电站、水利发电站、风力发电站、潮汐发电完成正常的电力供应后，剩余电力用于电解水制氢，作为储备能源。 5 我国发展氢能的对策 氢能的研究和应用是历史不可逆转的潮流，各国政府目前均对此展开了大量的研究，我国在这方面也投入了不少的人力、物力、财力，并取得了一定的成果，但我们也应该看到目前我们与工业化国家的差距，根据我国的国情制定相应的氢能发展战略，个人认为应包括以下的几点： (1)电解水制氢是获取氢源的重要途径，目前因耗电量大、电价高导至氢气成本高，推广使用受到限制，开发新型电解水制氢工艺，降低能耗也是一个重要的议题。 (2)各种新的制氢方法如从HZS制氢、从生物质制氢及用热化学法水分解制氢以及化工产品中副产品氢气的回收等应予以重视； (3)储氢材料的研究国内进行了较多的研究，但是目前很少有实用化的报道，因而开展科技成果的转化以及新型储氢和输氢装置的研究也尤为重要； (4)氢能未来应用的主要领域还是在燃料电池方面，我国开展这方面的研究也已经有一定基础，但主要是集中在研究燃料电池组件方面，对于系统集成等研究报道不多，同时由于资金和技术方面等因素，目前与国外还是有较大的差距，因而应加大投资力度，迎头赶上。 (5)氢能开发最有前景的方式是与太阳能结合，因而对于太阳能电池系统及材料的研究也应当引起足够的重视。 6结语 就环境保护和市场需求而言，洁净和成本是两个关键参数，光有洁净而成本过高就没有市场，因而目前降低氢能的利用成本成为当务之急，各工业化国家对这方面的研究都十分重视，其中美国政府决定今后五年为开发氢能拨款 17亿美元，力争到 2040年以前使每天的石油消耗量减少 1100万桶。世界上40家重要的汽车厂商中，已有25家决定考虑采用氢能，以适应日益严格的环保政策。因而虽然目前困难重重，但在不久的将来我们可以预见氢能的利用一定能够走进我们生活的方方面面。 整改防护林、彻底治雾霾统计学家、数学家王见定教授， 最近就“ 雾霾问题”向国家献策 撕开防护林，救活全北京，救活全中国 与改革开放几乎同时起步的“三北防护林工程”，至今已走过35个年头。此绿化防沙工程被称为：“中国绿色长城”，“生态工程之最”，西起新疆，东至黑龙江，路经13省、市、自治区的559个县，全长近4500公里，死死把境内八大沙漠，四大沙地，和一片黄土高原包围或挡在其以外。虽然工程尚未全部完成，但已初见成效，由西北刮向内地的大风沙基本被挡住，甚至多区域出现了旅游、避暑、休闲的胜地，基本达到了原来防风治沙的目的。但新的问题出现了，那就是改革开放的30多年来，由于经济持续的高速发展的同时，环境保护的相应的政策和配套措施没有跟上，造成了自然环境的严重破坏，危及到人的生存空间。其中雾霾问题是当前重中之重。全民都在谈论雾霾怎么解决。国家在谈，环保学者在谈，老百姓在谈，就是拿不出一个切实可行的办法。其中环保、气候专家（院士、研究员、博士...）一致指出欧美、日本用了20-50年时间，才理顺了本国的大气，中国即使在欧美、日本之后有成功经验可借用，依照目前的经济、科技实力用10年时间治理好那只能是人间奇迹。在他们看来中国在一、二十年内治理好雾霾是不可能的。也就是说中国百姓只能在长期雾霾中煎熬？本人倒有一个良方，不同以上专家、学者的说法，可供政府使用。那就是我们在严格执行减排情况下，同时要借老天之力，不借老天之力是万万不行的。北京的雾霾几乎与刮风高度相关。今天刮大风，雾霾很快消散；大风一停，雾霾接踵而来。如果不靠风，只有大范围的停工、停产、停车...雾霾才会消散，这已成为老百姓的共识。可是长期停工、停产、停车...老百姓吃什么，喝什么，住什么...怎么生存？下面就只能在风上下功夫。王见定教授是一个具有复杂阅历、社会科学、自然科学贯通的学者和实践者，他对我们的国家具有深厚的情感，对于这种现状他不能不闻不问不管。他在仔细考查了相关的资料以后，确认我国现仍属季风国家（尽管大气专家说全球大气变暖）。冬季是来自西伯利亚的寒风，夏季是来自海洋的东南风。哪为什么西伯利亚的寒风，冬天很少见了？仔细考查以后发现，问题只能出现在这又长又宽的防护林上。三北防护林工程，窄的地方有几十公里宽，宽的地方有几百公里。防护林乔灌混杂种植，灌草混杂种植，其中高大的乔木均在二、三十米以上，对地表风有一定的减速作用（成语“树大招风”就是这个道理）。经过这样几十公里、甚至几百公里的乔木的减速，再强劲的西伯利亚风也成了微风，所以近些年来，北京的大风沙天很少见了，华北地区也是这样。现在的方法有了，王见定教授指出：我们只需要把防护林的乔木改种矮小的灌木，强劲的西伯利亚的地表风的减速会变得缓慢，经过防护林的西北风还能达到3-4级的水平。有了常态下的3-4级风，在我们严格遵守减排政策的配合下，就可以使北京、华北地区的空气保持在优良或轻度污染的水平。再有夏季的东南风，由于处在西北、华北、东北部的防护林的改造，也能顺利通过防护林，使北京、华北、东北的雾霾得到相当的扩散。也就是说通过防护林的整改，使得长年的西北风、东南风运行通畅，北京、华北、以至全国严重的雾霾必然得到实质性的改善。这样就为生活在北京、华北、以至全国的老百姓争取到可以持久的生活空间，并在不超过二十年的时间最后彻底战胜雾霾。实施方法及说明：（1）马上开始1000公里的“乔改灌”工作，增加10万工人（工人以当地农民为主）每月工资不低于5000元。(2 )此项工作建议由“中央全面深化改革领导小组”牵头，国家环保局和国家林业局具体操办。（ 3）在“乔改灌”的过程中，适当扩大灌草混种的面积，使得原有的防沙作用还有所加强。（4）在1000公里的“乔改灌”的工作基础上，逐渐将此工作推广到4500公里。（5）大部分乔木已到了过、成熟期（枯死期），现改种为灌木真是天赐良机，改种灌木比乔木成本低的多。改种的灌木、草木以选用当地灌草木为好，它们具有天然的适应性，且成本低。（6）改造的资金由国家财政支出。（鼓励有财力的公司参与捐赠） 参考文献:（1）王见定：《国民经济行业排列的有序化与经济矢量》，第51届国际统计大会论文集，土耳其，1997.（ 2）王见定、李颖伯：《经济矢量的合成和资源的有效配置》，国际社会和经济发展大会论文集，墨西哥，1998.（ 3）王见定：《社会统计学与数理统计学的统一》，前沿科学，2008年第2期、北京，2008. 电除尘是利用高压电源产生的强电场发生电晕放电，使悬浮尘粒在电场力的作用下，将悬浮尘粒从气体中分离出来的技术。下面是我精心推荐的电除尘技术论文，希望你能有所感触! 减排节能电除尘新技术应用研究 【摘要】本文从电除尘器技术发展现状、减排节能电除尘新技术，以及其他技术这三个方面对减排节能电除尘新技术应用研究进行阐述。 【关键词】减排节能;电除尘技术;应用;研究 中图分类号： TE08 文献标识码： A 一、前言 随着科学技术的不断发展，为了更好的进行节能减排，并且减少污染物的排放，节能减排电除尘新技术得到了广泛的应用。 二、电除尘器技术发展现状 我国全面系统地对电除尘器技术进行研究和开发始于上个世纪60年代。在1980以前，我国在国际电除尘器领域还处于非常落后的地位。改革开放以来，我国国民经济持续不断地高速增长，环境保护对国民经济的可持续发展显得愈来愈重要。受市场经济下的利益驱动，国内许多大、中型环保产业对电除尘器进行技术研究和开发方面的投入不断加大，电除尘器的应用得到了长足的发展。国家更是将高效电除尘器技术列入“七五”国家攻关项目。通过对引进技术的消化、吸收和合理借鉴，到上世纪90年代末，我国电除尘器技术水平基本上赶上国际同期先进水平。 进入21世纪以后，我国把“大力推进科学技术进步，加强环境科学研究，积极发展环保产业”作为经济发展的重要相关政策，环保产业进一步得到重视。随着国家对污染控制要求的不断提高，对粉尘排放的要求也大幅提高。电除尘器作为控制大气污染、解决环保与经济发展之间的矛盾的主要设备之一，其应用技术进一步得到飞速发展。 目前，电除尘器已广泛应用于火力发电、钢铁、有色冶金、化工、建材、机械、电子等众多行业。我国作为世界电除尘器大国立足于国际舞台，不仅在数量上，而且在技术水平上都已进入国际先进行列。电除尘器技术从设备本体到计算机控制的高低压电源，以及绝缘配件、振打装置、极板极线等已全部实现国产化，并且已有部分产品出口到30多个国家和地区。 在1980年以前，我国电除尘器的规模绝大多数都在100m2以下，而其行业占有量为有色冶金行业32% ，钢铁行业30% ，建材行业18% ，电力行业8% ，化工行业5% ，轻工行业4% ，其他行业0% 。 随着我国经济的飞速发展，尤其是电力、建材水泥行业的发展达到空前水平，到上世纪90年代中期，电除尘器行业占有量的格局已改变为：电力行业72% ，建材水泥行业17% ，钢铁行业5% ，有色冶金行业3% ，其他行业3% 。目前火力发电行业的电除尘器用量已占全国总量的75% 以上，648m2的电除尘器已在100MW的火电厂中成功运行。在化工行业，由于受国际硫磺价格的影响，从上世纪90年代中期采用硫磺制酸工艺取代硫铁矿制酸工艺的企业急剧上升，使得电除尘器的行业占有量也随之大幅下降，直到近两年才有触底反弹的迹象。 三、减排节能电除尘新技术 1、余热利用提效技术 在火力发电中，由于煤粉变粗、煤的含水量过多等因素很容易造成锅炉排放的烟雾温度过高，很大程度地降低了电除尘器的工作效率。煤烟温度的过高对电除尘器的影响主要表现在： 1)高温烟雾会增加烟气量，同时使得电场的风速增加，造成烟尘经过电除尘器的处理时间变短，降低除尘效率。 2)高温烟雾也会降低电场的击穿电压，增加了气体分子间的间隙，不利于电子与之碰撞，从而造成电离效应增加，降低除尘效率。 3)容易形成反电晕(除尘器极板上高比电阻尘产生的局部放电)，早晨尘粉二次飞扬，降低除尘效率。 2、高频供电技术 火电厂使用的电源主要为工频段在50Hz 的常规电源，而高频电源对电子和微电子等技术的应用，利用波形转换可以满足电除尘电力要求的同时，有很多优点： 1)提高效率。如果给电除尘器使用高频电源，利用高频电源的电气特性以及放电的性能，可以将电除尘的效率提高很多倍，同时还能降低烟气的排放量。 2)节能。同样利用高频电源的一些特性，可以将电除尘的效率因数提高至0.9，更加的节省能源消耗。 3)体积小，使用便捷。普通的电源在制作中由于工艺的局限性，很难在现有的基础上将体积进一步缩小。而高频电源则因使用的变压器与控制系统集成的技术，体积很小，在安装中可以考虑安装在电除尘器的顶部。集成化的特点也决定了其可以使用更少的电缆，也更加节省空间。 4)绿色环保。高频电源采用了三相电源供电的方法，使用起来对整个电网的影响小，其最大的特点还是无缺相的损耗以及无污染，同时在电路的设计中增加了短路、开路、超温保护等功能，完全可以在十分恶劣的条件下使用。 3、三氧化硫调质技术 三氧化硫是火电厂烟气的主要污染物之一，所以在电除尘技术中如果能减少三氧化硫的排放量，或者能进一步减小排放的三氧化硫对环境的污染，才能达到国家减排的要求。三氧化硫烟气调质技术可以将一定量的三氧化硫与烟气中的少量水分通过一定手段结合成酸气溶胶，这种溶胶在通过除尘器的时候能够轻易地吸附于粉尘表面，从而达到电除尘的效率。 4、低二次扬尘技术 低二次扬尘技术主要是为了解决在电除尘过程中烟气在电风作用下产生的二次扬尘带来的除尘效率低的问题。低二次烟尘技术主要有以下几种措施： 1)对电除尘器内部的振打机构进行一定的改进，优化振打工作的程序，通过合理配置振打的强度以及去除不必要的振打来降低二次扬尘的浓度，让聚集在极板上的粉尘聚成块状而脱落。 2)对电场进行改进来克服高流速下的二次扬尘。目前使用的对电场的改进主要有使用高频电源来减少电晕闭塞，增加电场的工作效率;在电场中增加变阻流格栅，减少扬尘量;增加电场的面积来扩大对烟气流通的阻断作用范围，进一步降低风速。 5、气流分布技术 在对火电厂电除尘技术进行改进的时候，出了对于烟尘成分的研究，还出现了一种气流分布的新技术。这种技术是考虑了在大型的电除尘器中气流分布和浓度分布对于排放量的影响。 为了解决这种气流分布不均带来的影响，气流分布技术从最原始的检测分析入手，通过对电除尘器内部的结构以及气道中气流分布装置的安装情况进行研究，经过一系列的实验来找到影响气流分布的原因，从而对症下药。这种技术主要是通过复杂的运算来找出修正的方案，可以有效保证气流室内的气流分配均匀，最大限度地提高电除尘的效率。 四、其他技术 1、机电多复式双区电收尘技术 常规的电除尘器粉尘荷电与收尘功能是在同一个电场内完成，电场场强往往受荷电电压限制，使电除尘效果不能得到最佳发挥。这里提供一种阴阳极分小区布置、复式组合的机电多复式双区收尘电场新型产品技术，根据设计要求，可沿电场长度方向设置2~3 组荷电与收尘小区并呈复式交错布置。 2、节能电控提效技术 主要是通过对不同煤种、不同工况、不同负荷条件下的各种运行数据的分析、归纳和总结，对电场动态伏安曲线族与工况特性变化的关系规律进行对比和分析，建立不同的工况特性分析诊断的数学模型，基于该模型可以可靠地计算出电除尘器的反电晕指数和常电晕指数，正确地反映整台电除尘器的工况状态和变化趋势。结合锅炉负荷、烟气量、烟气温度、吹灰信号等多种信号;自动分析、诊断电场工况;实时自动选择高压供电的供电占空比和运行参数;实现综合节能，使电除尘器始终运行在功耗最小、效率最高状态。 3、湿法电收尘技术 湿法电除尘器采用洗涤电极的方法，可确保电极清洁，并可有效捕集细微粉尘、去除 SO3及一些重金属等，主要应用在冶金环境除尘等常温型工况场合。用在燃煤锅炉湿法脱硫后，可捕集逃逸的 PM2.5 细微粉尘等，有效解决石膏雨等问题，实现近似零排放。但要注意解决好设备防腐以及废水循环处理。 4、全布袋技术和电加袋技术 全布袋除尘工艺不仅在技术上可行，且具有投资省、占地少、运行费用低等优势，是符合我国特点的新技术，是典型的节能环保工程。电加袋除尘器由电除尘器改造而成，改善了电除尘器的除尘效率收粉尘“比电阻”的影响很大，除尘效率低的缺点。 五、结语 总的来说，各种新技术的不断被研发和应用，极大地促进了节能减排技术的发展，在一定程度上减少了颗粒污染物的排放，促进了生活环境的改善。 参考文献 [1]胡� 减排节能电除尘新技术应用研究 [J] 《城市建设理论研究(电子版)》 -2013年9期- [2]罗如生，廖增安，陈丽艳 满足新标准采用电除尘新技术改造的应用与分析 [J] 《电力科技与环保》 -2012年4期- [3]顾范华 燃煤电厂电除尘技术的评估研究和应用 [J] 《电源技术应用》 -2013年3期- [4]文杰 减排节能电除尘新技术的应用分析 [J] 《建筑遗产》 -2013年17期- 点击下页还有更多>>>电除尘技术论文 济南钢铁集团总公司(简称济钢)干熄焦工程是国家“九五”重点节能示范工程项目，于1999年3月建成投产，汽轮机发电机(额定容量6000kW)于2000年7月28日正式并网运行。干熄焦工程主要由熄焦系统、循环系统、汽水发电系统、环境除尘系统4大流程组成。具体工艺流程：焦炉推焦车将1000℃左右的红焦装入焦罐，在干熄炉内自上而下与炉底部进入的180℃的惰性循环气体(氮气)逆向接触换热，冷却至250℃以下经排焦装置排出。氮气与红焦换热后温度升至800℃左右经过一次除尘器进入锅炉，与炉水再次进行换热，温度降至180℃以下，经过二次除尘由循环风机送回干熄炉循环使用。加热后的炉水产生高温高压蒸汽(5.4MPa，450℃)，送往背压汽轮发电机组发电，发电后0.9～1.2MPa的背压蒸汽并入济钢低压蒸汽管网，用于生产和生活。干熄焦系统锅炉蒸汽额定流量为2×35t/h，额定压力为5.4MPa，干熄焦发电系统机组额定容量6000kW；而目前实际运行状况为：流量20～30t/h，压力4.6MPa，2000年日均发电量45000kW.h左右，尚不及额定功率的1/2。干熄焦发电系统的运行能力远没有得到充分发挥，背压忽高忽低，非计划检修时有发生，致使干熄焦生产及干熄焦发电系统不能顺利运行。2影响发电原因分析针对干熄焦汽轮发电机组投用后发电量低的问题，经调研、分析、论证，认为制约发电量进一步提高的因素是:(1)重视程度不够。干熄焦系统没有纳入整个生产工序控制之列，未纳入日常考核。(2)管理制度不健全。济钢干熄焦装置是全国第三套，几乎没有成熟的经验可借鉴，各项管理制度不健全、不完善。(3)存在设计缺陷。由于设计方面的原因，干熄焦装置在工艺、设备等方面存在着一定的缺陷，发电机组不能在良性工况下发电。(4)岗位操作不力。济钢干熄焦技术先进，是全国第一套设备国产化率达到90以上的装置。由于技术新、设备新、人员新，所以在岗位操作方面存在一些不适应的地方。3改进措施3.1提高重视程度将干熄焦生产系统纳入整个生产工序控制之列，纳入日常考核，确保该系统正常生产、发电产汽。针对制约干熄焦汽轮发电机组发电能力进一步提高的因素，成立攻关组，认真分析原因，制定整改措施，并逐步予以实施。采用325mm管道向蒸汽主管网回供富余蒸汽，为这部分蒸汽单独设立集汽包，并负责外供，使背压蒸汽供需平衡，彻底解决了背压高影响发电量的问题，并降低了生产成本。3.2加强管理针对干熄焦的运行现状，建立和完善一系列规律制度和考核办法。制定干熄焦运行管理制度、干熄焦发电机组考核办法、干熄焦汽电运行联系制度、关于汽轮机发电机组并网运行的有关规定、干熄焦计划检修管理制度，并认真贯彻执行，严格落实考核，使干熄焦发电的生产组织、过程控制、设备管理、安全运行、岗位操作等有章可循，为干熄焦发电系统的稳定、高效运行奠定了坚实的基础。3.2.1干熄焦发电机组考核根据干熄焦发电机组运行的状况，为使干熄焦发电机组能在现有的条件下，最大限度地提高有功功率，制定干熄焦发电机组考核办法：每天发电量基准值：46000kW.h；日实际发电量：Q(计划检修停机时间剔除)。则：Q＜46000kW.h时，减工资额=(46000-Q)×0.1(元)Q＞46000kW.h时，增工资额=(Q-46000)×0.1(元)实行月度考核的考核方式，每月5日前将上月指标完成情况及奖罚意见明细报出。3.2.2干熄焦计划检修管理制定干熄焦计划检修管理制度，避免了以往检修的盲目性、随意性，做到定期检修。每月检修24h，每季检修72h，每年进行20～30天的年修。将干熄焦检修逐步纳入到济钢大的系统检修中，减少了非计划停机时间。3.3加强技术改造3.3.1加强工艺技术改造(1)校正偏差。通过对干熄炉中央风帽中间风筒开孔尺寸及中央风帽基础重新调整，校正了中央风帽的中心偏差；并将中央风帽的材质由普通16Mn钢板改为不锈钢，使干熄炉的配风更加均匀，并减少了零星红焦数量的产生。(2)校正料位偏析。通过调整干熄焦炉两端排焦扇形阀行程，基本上解决了干熄焦炉的料位偏析现象，使熄焦更加充分，有效地提高了热能利用率。(3)增设充氮点。在干熄焦炉的排焦部位增设充氮点，通过补充氮气，减少了有毒气体一氧化碳的排放量，改善了熄焦效果。3.3.2加强设备改造(1)改造循环风机。制作更换了钢制底座，并用混凝土对其基础进行了加固，更换转子，基本解决了循环风机震动问题。(2)改造变频器。更换了整流桥、可控硅、逆变桥、电容等，解决了变频器频繁跳闸问题。(3)改造提升系统钢丝绳。提升系统钢丝绳由原来的右旋改为左右旋，解决了提升过程中的扭曲现象。(4)改造排焦皮带。排焦皮带由普通型更换为耐高温、耐磨的E型皮带，延长了皮带使用寿命，提高了干熄焦生产效率。(5)改造提升电气室。提升电气室由于距离热源比较近，密封性差，且温度高、灰尘大、震动大，提升电气故障率高。为此，利用干熄焦系统大修之际对提升电气室进行移位改造，并安装了提升电气故障显示屏，大大降低了提升电气故障率。(6)改造除尘风机、除尘器。对环保除尘风机、湿式多管除尘器等设备进行了技术改造，稳定了干熄焦系统的运行。3.4加强岗位技能培训建立取证上岗制度，定期组织各岗位操作人员参加业务学习班，认真学习操作规程，充分认识安全标准化作业的重要性，提高操作人员的业务素质，防止各类误操作事故的发生，保证干熄焦系统的安全顺利运行。4结语以上措施的实施，有效地提高了发电机的有功功率。运行实践证明：干熄焦系统实现了均衡稳定生产，发电机组日平均发电量可达到57000kW.h；日平均产汽量为925t。日平均发电量比2000年提高11516kW.h；日平均产汽量提高145t。以干熄焦发电机组年实际运行330天计，则年发电创效益可达940.5万元；年产蒸汽效益达2442万元。来源：中国自动化网嗨，快来啊！光看电力文章太乏味，82万电力人喊你一起来探讨，点此进入最火电力论坛!北极星电力网为广大电力人士打造的期刊分享平台正式上线啦！文章发表，杂志订阅全部免费啦！投稿热线:>>更多热门电气招聘公告·【正泰集团子公司】正泰电气股份有限公司诚聘精英 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