綜上所述,氫能燃料在小型家用市場具有的應(yīng)用潛力和廣闊的前景。隨著技術(shù)的不斷進步和成本的逐步降低,氫能燃料有望在未來成為家庭能源的重要組成部分。氫能源發(fā)展的趨勢呈現(xiàn)出以下特點:
綠電電解水制備氫氣還可以做到零碳排放,氫可以直接用在燃氣灶做飯,用在燃氣熱水器制備熱水。其次,從技術(shù)可行性角度看,制備好的氫可以通過氫燃料電池發(fā)電,補足家庭能源需求。例如,在夏季家庭空調(diào)用電的峰值時段,氫燃料電池可以發(fā)揮重要作用。
缺點:產(chǎn)品氣中氫含量受限制:在某些制氫途徑中,由于通入空氣氧化時氮氣的含量降低了混合氣中氫氣的含量。催化劑失活問題:在生產(chǎn)過程中,受活性相燒結(jié)和中毒等影響,催化劑會逐漸失活,需要定期更換。
若甲醇價格為2500元/噸,對應(yīng)每千克氫氣生產(chǎn)需要甲醇成本則為16.24元(假設(shè)每立方米氫氣所需甲醇為0.58千克,且考慮其他因素時成本會有所上升)。能耗成本:甲醇制氫過程中需要外部供熱維持反應(yīng)溫度,因此能耗成本也是總成本的重要組成部分,通常占總成本的20%至30%。
若考慮碳捕集成本(如CCUS技術(shù)),則甲醇制氫的總成本將進一步增加。CCUS碳捕集成本為375元/噸二氧化碳,而制備1千克氫氣對應(yīng)約11.675千克二氧化碳排放,因此增加的成本約為4.38元/千克。在考慮碳捕集成本后,甲醇制氫的成本變化區(qū)間可能為21.37至37.61元/千克(具體取決于甲醇價格和其他成本因素)。
試驗與檢測方面,包括單元設(shè)備試驗和系統(tǒng)試驗,需檢查各種合格證、技術(shù)文件,進行無損檢測、強度試驗、氣密性試驗和泄漏試驗等,以確保系統(tǒng)性能和安全。自動控制和監(jiān)測設(shè)備方面,需滿足工藝要求,具備報警聯(lián)鎖功能,并進行各種壓力、溫度、流量等參數(shù)的檢測。
這為氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了堅實的政策保障。此外,根據(jù)《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃(2021—2035年)》,氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展目標(biāo)被明確劃分為三個階段,旨在逐步推動氫能產(chǎn)業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新、應(yīng)用推廣和產(chǎn)業(yè)成熟。
這是從氫燃料作為能源使用的角度來看的。然而,如果討論的是氫氣對人體健康的影響,那么情況就復(fù)雜一些。氫氣對人體既有潛在的好處,也存在一些風(fēng)險。氫氣具有抗氧化能力,可以中和自由基,減輕氧化應(yīng)激,保護細胞免受損害。
鐵路交通:氫能在鐵路交通領(lǐng)域的應(yīng)用主要是氫基能源燃料電池替代傳統(tǒng)內(nèi)燃機為火車提供新的動力來源。氫基動力火車的優(yōu)點在于不需要對現(xiàn)有鐵路軌道進行電氣化改造即可以實現(xiàn)鐵路運輸行業(yè)的減排,具有零排放、可持續(xù)、運行、安全性高等優(yōu)點。