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面向脱碳社会的氢/氨燃烧燃气轮机的开发，三菱重工技术评论第58卷第3期（2021年）
在全球加速迈向脱碳社会的背景下，三菱电力株式会社（三菱电力）不断努力开发氢/氨燃烧燃气轮机联合循环 (GTCC) 发电系统。大型燃气轮机的燃气轮机燃烧室已经开发完成，该燃烧室可使用天然气和 30vol% 的氢气混合物运行。三菱电力还在开发 100% 氢燃烧燃烧室。一种前景光明的氨燃气轮机联合循环也在开发中，它促进了氢气的能量运输，进一步扩大了无碳发电系统阵容。凭借这些技术，三菱电力正在参与欧洲、北美和其他大洲的氢燃烧 GTCC 项目，目标是在 2020 年代中期实现商业化。通过增加氢气需求，特别是通过大容量和高效率的 GTCC 系统，三菱电力将引领建立国际氢气供应链，为实现脱碳社会做出贡献。| 1. 简介
纽约的电网灵活性潜力 - 搜索/委员会文件
在供应方面，发电成本将会增加，以实现完全脱碳的电力供应（有关进一步讨论，请参阅本报告第 4 节）。将开发千兆瓦的新可再生能源发电，能源储存资源将在平衡供需方面发挥越来越重要的作用。可能需要提供清洁、稳定发电的新技术（例如氢燃烧涡轮机或氢燃料电池），以确保 2040 年 100% 清洁电力系统的可靠性。输电和配电系统将需要扩展以适应新的负荷增长并将新发电连接到电网。
值得关注的气候技术：氢动力航空
氢还可以用于燃料电池发电——燃料电池是一种通过一系列涉及氧气的反应将氢中的化学能转化为电能和热能的装置，副产品是水。燃料电池可以独立用于螺旋桨飞机（例如涡轮螺旋桨飞机）的推进。然而，考虑到燃料电池的功率密度限制，长途飞行和重载荷不太可能完全由燃料电池提供动力。5F 6 为了增加航程和有效载荷大小，燃料电池还可以用于混合电力推进系统，该系统配有氢燃烧燃气涡轮发动机。6F 7 在混合动力系统中，燃料电池在巡航飞行期间充当主要动力源，燃气涡轮机用于提供起飞和爬升的主要推力。混合动力系统的环境效益包括提高燃油效率、减少氮氧化物排放和尾迹形成。7F 8
会议纪要 前页 150111
第九届“氢能与能源”国际研讨会是氢能与能源科学与技术（制氢、储氢、氢应用、理论与建模、燃料电池、电池、合成燃料）基础科学和前沿研究的信息平台。研讨会由受邀主旨演讲组成，回顾氢循环的关键要素，即制氢、储氢、氢燃烧和燃料电池。此外，非常欢迎有关一般可再生能源转化以及氢能以外能源载体的贡献。世界顶尖专家在受邀和投稿演讲中介绍当前的研究挑战和最重要的结果。早期和经验丰富的研究人员在海报和单张幻灯片演示中展示他们的最新成果和未解决的问题。会议将在瑞士卢塞恩附近的埃梅滕 Seeblick 酒店举行。埃梅滕距离瑞士的起源地“Rütli”（公元 1291 年）非常近，通过索道可到达滑雪胜地 Klewenalp。
固体抑制剂对氢气燃烧的影响
将氢用作能量载体是一种有前途的解决方案，可实现在全球能量混合物中增加使用可再生能源的过渡。然而，氢气混合物具有高反应性，用于爆炸保护的常规技术对氢系统的适用性有限。因此，与基于常规的碳氢化合物燃料相比，实现相同水平的氢能系统安全性并不是一件直接的。过去几十年来，开发了具有固体抑制剂的蒸气云爆炸的创新溶液，例如碳酸氢钠和碳酸钾（Roosendans and Hoorelbeke，2019年）。与镜头相比，这两种物质都是无毒的，不可燃料的，低成本的，对环境的无害。尽管固体抑制剂对碳氢化合物可能非常有效（Babushok和Tsang，2000），但实验表明，相同的化合物对于抑制氢气混合物的抑制不是很有效。缺少碳意味着氢燃烧与碳氢化合物固有不同，但是，碳氢化合物的燃烧包括涉及氢气混合物燃烧的基本反应。当暴露于钠或钾化合物（Roosendans，2018年）时，这些基本反应发生了变化。基于这些基本反应的化学动力学模拟表明，钾化合物应大大降低火焰速度。 因此，需要更多的抑制剂来有效抑制预混合的氢气火焰。表明，钾化合物应大大降低火焰速度。因此，需要更多的抑制剂来有效抑制预混合的氢气火焰。与烃燃烧相比，相同的模拟显示自由基的产生明显更高。为了使固体抑制剂有效，该化合物必须在火焰区中蒸发，并且该过程似乎是有效抑制氢爆炸的主要障碍。本文提出了由化学动力学软件的专用实验和仿真介绍的，这些软件详细介绍了先前的发现，并提高了对氢气燃烧中固体抑制剂的基本力学的理解。
交通电气化的可持续智能充电基础设施
除 COVID-19 疫情外，气候变化给世界带来的风险增加已成为当今最主要的问题之一。世界必须对导致气候变化的污染源进行重大改变。运输业是导致气候变化的温室气体 (GHG) 排放的主要贡献者之一 [1]。将绿色能源作为默认选项有可能减少数百万吨的温室气体排放 [2]。必须采取最先进的超低成本可持续解决方案来应对气候挑战。本文的目的是为交通电气化提供可持续的解决方案，以实现全球各国为应对气候变化相关挑战而设定的目标。交通电气化为排放问题提供了可持续的解决方案。目前，电动汽车市场包括混合动力汽车 (HEV)、插电式混合动力汽车 (P-HEV)、燃料电池汽车 (FCEV) 和电池电动汽车 (BEV)。由于主要能源是化石燃料，因此 HEV 和 P-HEV 在减少温室气体排放方面都发挥着很小的作用。FCEV 以氢为燃料，据称可在零温室气体排放下运行，因为氢燃烧不会产生任何排放。然而，FCEV 的运行效率却被忽视了。参考文献 [ 3 ] 对 BEV、FCEV 和传统汽油汽车的效率进行了比较分析。考虑到 100% 的可再生能源发电，BEV 在油井到油箱和油箱到车轮的效率方面分别比 FCEV 高出 43% 和 51%。如参考文献 [ 3 ] 中的数据所示，传统汽车的效率远低于 BEV。根据用于产生加油氢气的方法，可以计算出对环境的影响。此外，100% 碳中性氢气生产并不具有成本效益，本文的下一节将对此进行讨论。因此，由于氢气生产的复杂性以及可再生能源产生的氢气的成本，FCEV 汽车并不是传统汽油汽车的经济可行且绿色的替代品。