解析技术、能源和经济的关系

2023-06-22 理论教育版权反馈

【摘要】：在技术层面上，没有哪种储氢方式能够像液态烃或气态烃那样，既有经济性又有极强的适应性，以满足多种不同的能量需求。然而，就液化过程而言，储存能量的效率较差，而且期间的事故更是不容忽视。表5-2 蓄电池和氢的能量密度对比一些“高温”氢化物展现出了DOE所需要的特质。不过，除了技术性以外，压缩氢气也是一次能源存储的最为经济的方案。我们注意到，氢化物储氢方式表现出了合理性、技术和经济上的可行性。

通过上述对各种储氢方法的回顾，可以得出几个关于技术成熟度和实用性方面的结论。

在技术层面上，没有哪种储氢方式能够像液态烃或气态烃那样，既有经济性又有极强的适应性，以满足多种不同的能量需求。在这一点上，各种应用形式都一样，包括移动应用、固定应用和集成系统。

由新型、间歇性环保型能源（如风能、太阳能等）所带来的能量储存需求仍是目前需要解决的主要问题之一。而从当前和未来的总体需求来看，储氢都是不能被忽视的，不管是实用性上还是经济性上。表5-2对比分析了储氢与已经或即将用于汽车的电化学储能。

可以看出，只有液氢储能技术满足DOE颁布的2011～2015年期间交通应用的标准（整个系统每千克储氢密度为6%～9%，以及整个储存容器每立方米储氢45～80kg）。这也是大规模储氢系统（固定存储，槽车运输）的工业化开发路线。然而，就液化过程而言，储存能量的效率较差，而且期间的事故更是不容忽视。

表5-2 蓄电池和氢的能量密度对比

一些“高温”氢化物展现出了DOE所需要的特质。不过在大批量生产付诸实施之前，还需要做些技术上的努力。其能量平衡表中生成焓要比液化储氢技术好一点，安全问题看上去也是可以接受的。

假定储氢发生在77K环境下，多孔材料通过物理吸附的储氢方式，其性能看起来是很不错的。在实现实用和低廉之前，还存在一些技术瓶颈需要解决。采用溢出法制作的纳米碳，通过钯基聚集物能够在环境温度和低于80bar压力条件下，达到高于8%的储氢密度，但其突破性进展还要拭目以待[来源：NessHy（Novel efficient solid storage for Hydrogen FP7 EC Integrated Pro-ject）——18/04/2008]。

压缩氢气储存系统和多孔储氢系统的性能水平相差不多，其储氢密度大约是低温储氢的（质量密度）和（体积密度）。不过，除了技术性以外，压缩氢气也是一次能源存储的最为经济的方案。无论高压储氢用于何处，是家用还是工业应用，都需要进一步的固有风险评估。