XiaoMi-AI文件搜索系统
World File Search System氢经济
宇航员学者技术会议
为了实现氢经济和新的脱碳能源模式，需要降低从生产到最终使用的核心清洁氢技术的成本和效率。在生产方面，这体现在能源部的“氢能地球计划”中，即在 10 年内将氢气生产成本降至 1 美元/千克，以及区域清洁氢中心计划。使用可再生清洁电力作为原料达到这些成本指标的固有方法是使用电解。电解技术中最重要的是利用离子导电聚合物（离子聚合物）的技术，包括聚合物电解质水电解器 (PEWE)。然而，这些技术需要表现出更高的效率、（动态）性能和耐用性，以降低成本并实现商业可行性。同样，离子聚合物对于实现固定和重型应用的燃料电池 (PEFC) 至关重要。 PEWE 和 PEFC 都涉及多个组件（例如催化剂、离子聚合物、传输层、膜、板）和多个阶段，现象发生在不同的时间和长度尺度上。这些技术的关键是离子聚合物和催化剂之间的界面，而传输现象在其中起着关键作用。在本次演讲中，我们将通过劳伦斯伯克利国家实验室的最新进展（包括基于离子聚合物的水电解中心 (CIWE) 的努力）概述其中一些技术。
socec-2023.00007_proof 451..471
虽然脱碳和氢能是欧洲政策制定者的首要任务，但能源公司的研发和创新 (R&I) 管理必须专注于可以减少该行业温室气体 (GHG) 排放的清洁技术 (cleantech)。然而，由于特定的地缘政治局势，中欧能源部门可能面临脱碳挑战，因此将研发方向与区域政策和条件相结合似乎对于加速部门和企业的适应至关重要。本研究重点关注维谢格拉德四国 (V4) 的脱碳进展和战略，涉及一些最有前景的氢能驱动清洁技术研发方向，这些方向可能会引发中欧能源公司的战略变革。除了推广可再生能源外，结果表明，V4 战略通常包括发展核能能力以减少温室气体排放，并利用扩展的天然气基础设施储存可再生能源。所分析的清洁技术创新包括在这些战略中，但通常不是核心。然而，这些有前景的研发方向可以推动能源公司的战略变革，例如，中期通过电力到X（P2X）技术实现氢经济发展，中期通过碳捕获、利用或储存（CCUS）技术实现工业脱碳，长期通过智能能源系统（SES）发展实现跨部门整合和优化。
采用西门子燃气轮机发电
如今，燃气轮机在应对全球变暖威胁和使能源更加绿色方面发挥着至关重要的作用。燃气轮机属于最清洁的化石燃料发电解决方案，通过提供可靠的按需电力，非常适合管理不断增加的可再生能源负载的间歇性。随着电气化趋向于完全脱碳，氢经济开始展开，燃气轮机将继续成为电网中更重要的元素。通过燃烧氢气作为燃料，无论是通过共燃还是完全取代天然气，燃气轮机都可以提供低碳甚至无碳的电力解决方案。燃气轮机在实现从化石燃料到脱碳电力系统的平稳过渡方面发挥着另一个关键作用，因为它们提供高度灵活和可调度的发电，以支持主要由间歇性可再生能源主导的电网。这些能力使燃气轮机非常适合帮助满足世界能源理事会的安全、负担得起和环境可持续能源的三难困境。未来，增加使用氢燃料将使全球数千台燃气轮机运行装置转变为可靠且环境可持续的脱碳剂。因此，现有燃气轮机发电厂和即将开发的发电厂的所有者可以对其发电厂在支持未来能源转型方面发挥的作用充满信心。
太阳能氢的真实成本
在过去的两年中，氢行部和氢经济体验了另一波强大的政治支持，成为未来碳中性能源系统的推动力。这一新波是由向能量转移的加速和更雄心勃勃的脱碳目标驱动的，这些目标至少达到了巴黎一致的雄心勃勃的1.5 C目标。与先前的炒作相比，当前的技术开发，降低成本以及对这些部门的更好看法，从中有益，这清楚地表明，这一次氢氢可以准备好兑现并实现其对氢的承诺，以此作为将来中性碳能量系统的推动者。关于能量系统氢的哪些部分最终需要进行持续的争论。[1 - 3]近年来提供了越来越多的见解，即电力是可持续和低成本能源系统溶液的前进的道路，[4-7]，而难以浸泡的细分市场通常与氢途径相关，这可能证明我们将这些途径汇总为氢 - X型氢的应用程序。已经确定了航空和海洋中商品的长距离运输以及基于氢的钢制造和化学物质的工业应用，已确定了主要的氢需求。已经确定了道路和铁路运输，热供应和季节性电源平衡的小氢需求。大多数氢被预计将进一步加工到电子甲烷，[8,9] Fischer - Tropsch Fuels，[10,11]
TATA-MIT联盟要求提案
我们很高兴宣布MIT和TATA之间的五年合作，旨在提高围绕可持续性，新型材料和清洁能源的研究和企业家精神。这个独特的联盟汇集了六家Tata公司，例如Tata Steel，Tata Motors，Tata Motors乘用车，Tata Power，Tata Electronics和Agratas Eonvermation Storage Soriess Soluctions-和MIT研究人员，以开发高影响力创新。这项研究合作将重点关注六个旗舰主题，涵盖从材料和能源到运输和制造业的部门。我们邀请您提交塔塔 - 麻省理工学院联盟资金的建议，以支持您的研究。感兴趣的六个一般研究领域是：绿色钢，新材料，氢经济，能源存储，流动性的创新以及材料循环和价值。这些旗舰主题中的每个主题的更多详细信息都链接在一起，可以在此RFP的末尾找到。我们鼓励提案考虑印度独特的社会经济和环境环境，强调具有创新，易于访问，负担得起和对当地社区有益的技术的发展。如果您想提交建议，请使用以下链接访问预告表。目前，仅请求预先签名，尽管作为参考，我们在下面包括在整个建议阶段所需的内容。作为首席研究员（PI），您最多可以提交两个建议。欢迎单一和多PI提案。根据提案，最高要求为每年30万美元。
可再生能源的进步和应用
Hussam Jouhara 1*，Luca Montorsi 2，Marderos Ara Sayegh 3本特刊的科学领域，该特别版的可再生能源专门用于可再生技术。多年来，测量值清楚地表明，全球温度正在上升，与气候变化相关的极端天气事件越来越频繁。因此，为了使世界经济脱碳，不需要以令牌或零碎的方式增加可再生技术，而不是以令牌或零碎的方式使用。该特别版中的论文非常不同，反映了目前正在针对可再生能源的应用进行的广泛研究。鉴于全球愿意使用内燃机逐步淘汰车辆，其中许多与氢经济和运输高度相关。研究深度源（地热能）和浅层层（对于靠近表面更接近热源的热泵）研究了地下能量。风能和生物燃料是利用新颖方法的研究主题。在某些情况下，提出了混合系统，而不是基于单个可再生能源的技术，还研究了通过回收节省的能源。最后，报告了一种用于利用海洋能源的新方法的研究，尽管研究了数十年的研究，但对于该资源，对于大型能源提取的研究，尚无优化甚至有效的技术。氢经济和运输氢被视为一种有希望的碳中性燃料，但要有益，它必须以碳中性的方式产生。[2]。传统的氢用电解分离以进行水； De Silva等。[1]已经使用可再生能量研究了电解，并报告了如何增强该过程。Pini等人研究了一种不同的氢生产方法。他们根据铝对水的燃烧研究了氢和功率的合并产生。氢本身可以用作燃料，也可以在燃料电池中使用。Cannio等。 [3]已采用添加剂制造方法（或3-D打印）来制造燃料电池。 燃料电池与运输之间存在联系，因为燃料电池可以替换电池作为电源，如果使用内燃机的车辆用电动汽车代替。 大多数电动汽车都有电池作为电源，这引发了必须使用加热系统时不可避免地减少车辆范围的问题。 认识到这一点，Ding等。 [4]检查了加热系统的多个热源。 Pirola等人已经进行了对不同类型的研究以减少车辆排放的研究。 [5]。 作者报告说，使用富含氧气的空气的使用可以提高涡轮增压柴油发动机的效率并减少烟灰的排放。Cannio等。[3]已采用添加剂制造方法（或3-D打印）来制造燃料电池。燃料电池与运输之间存在联系，因为燃料电池可以替换电池作为电源，如果使用内燃机的车辆用电动汽车代替。大多数电动汽车都有电池作为电源，这引发了必须使用加热系统时不可避免地减少车辆范围的问题。认识到这一点，Ding等。 [4]检查了加热系统的多个热源。 Pirola等人已经进行了对不同类型的研究以减少车辆排放的研究。 [5]。 作者报告说，使用富含氧气的空气的使用可以提高涡轮增压柴油发动机的效率并减少烟灰的排放。认识到这一点，Ding等。[4]检查了加热系统的多个热源。Pirola等人已经进行了对不同类型的研究以减少车辆排放的研究。[5]。作者报告说，使用富含氧气的空气的使用可以提高涡轮增压柴油发动机的效率并减少烟灰的排放。
氢能储存助力实现净零碳排放未来
如果要实现氢经济，除了高效、脱碳的生产和充足的交通基础设施外，部署合适的氢储存设施也至关重要。这是因为，由于各种技术和经济原因，氢的供需失衡的可能性很大。氢储存还可以通过提供长期储存选项，在促进可再生能源和促进脱碳进程方面发挥关键作用，而其他形式的能源储存，如容量有限的电池或地理限制的抽水蓄能，都无法满足这一要求。然而，氢并不是最容易储存和处理的物质。在环境条件下，氢的体积能量密度极低，无法实现高效、经济的储存，这意味着需要将其压缩、液化或转化为其他更易于处理和储存的物质。目前，存在不同水平的氢储存解决方案，这些解决方案的技术、市场和商业准备程度各不相同，根据具体情况有不同的应用。本文评估了主要类型的储氢方案的相对优点和技术经济特征：(i) 纯氢存储，(ii) 合成碳氢化合物，(iii) 化学氢化物，(iv) 液态有机氢载体，(v) 金属氢化物，以及 (vi) 多孔材料。本文还讨论了投资储氢的主要障碍，并强调了可行商业模式的关键特征，特别是解决潜在储氢投资者面临的主要风险所需的政策和监管框架。
未来氢经济的大气成分和气候影响
摘要：在许多情况下，氢气有望在全球能源转型中发挥关键作用，实现净零排放。然而，氢气在生产、储存、分配和使用过程中向大气中的逸散排放可能会降低其对气候的益处，并对空气质量产生影响。在这里，我们使用英国地球系统模型 (UKESM1) 化学-气候模型探索大气成分和大气氢丰度增加对气候的影响。氢气的增加导致甲烷、对流层臭氧和平流层水蒸气的增加，从而产生正辐射强迫。然而，氢气泄漏的一些影响被化石燃料消耗带来的甲烷、一氧化碳、氮氧化物和挥发性有机化合物排放的潜在减少部分抵消。我们从稳态模拟得出的参数中推导出一种确定间接全球变暖潜能值 (GWP) 的改进方法，该方法既适用于寿命较短的物种，也适用于寿命中等和较长的物种，例如氢气。使用这种方法，我们确定了氢气 100 年的全球变暖潜能值为 12 ± 6。基于这一 GWP 和 1% 和 10% 的氢气泄漏率，我们发现氢气泄漏分别抵消了我们全球氢经济情景中二氧化碳总排放量约 0.4% 和 4%。为了最大限度地发挥氢气作为能源的优势，需要将与氢气泄漏相关的排放和臭氧前体气体的排放降至最低。
强调了研究主题，以使EPSRC - Innovate UK氢行工业车间的英国采用氢输出能够2022年10月18日
大学）该活动还提供了对英国创新的意见，他们正在寻求了解行业在该领域进一步创新的角色，以告知未来的战略和活动。研讨会允许通过演示，桌子讨论，flipcharts和Mind-Maps来交换思想。本报告的输出部分展示了出席人员强调的关键主题和重新出现的研究挑战。应该强调的是，通过EPSRC氢枢纽支持的研究范围扩展了，并且不仅限于本报告中捕获的主题。第一个会议的重点是确定2030年代及以后在氢价值链中的挑战，在产量，储存和运输行业需要研究的氢气中。午餐后，我们从最终用户的角度看着价值链。对于每个部门 - 行业，电力，热量和建筑物以及运输的氢，我们研究了研究如何消除对氢摄取的部门特异性障碍，以及如何应对扩大氢使用的挑战。在最后会议中，讨论了氢在整个能源系统中的作用，以及供应链和技能挑战的更广泛情况，以及有关研究和创新如何应对这些挑战的建议。研讨会向研究和创新社区展示了有关支持和加速2030年以后在英国建立氢经济的机会的热情。广泛的研究和创新挑战表明，要确保建立英国的氢经济需要解决，并可以在英国经济深度脱碳中发挥关键作用。
EU气候目标计划 - 提高2030年的野心
•由于大量使用煤炭，铁和钢铁行业在欧洲造成了约4％的人为CO 2排放，在全球范围内9％。•用可再生能源产生的氢代替煤炭将使该行业在很大程度上脱碳。原则上可以很好地理解氢可以替代氢的方式，目前正在建立的第一个试点厂将使进一步完善过程成为可能。•在当前价格水平下，用氢代替煤炭将使大量钢的价格提高约三分之一。这一差距可能在未来几年可能狭窄，并且可能在2030年消失，因为碳和碳排放定价可能会增加与一侧使用煤有关的成本，而另一方面，可再生电力的成本降低，效率的降低，效率提高了，从而使基于氢化的流程的较大的材料和优化的钢化工艺的优化降低了这一替代成本，这会使较大的成本降低。•生产必要的氢，以使钢铁行业的全碳化将需要增加20％的电量的产量，从而超越了更换当前化石发电的替代，因此需要更加雄心勃勃的可再生生产。•可以按需开或关闭电力的大型设施，因为电力波动的供应可能是帮助维持电网稳定性的关键。取代天然气）和工业过程，例如氨产生。每当电力供应超过需求时产生氢，这些设施可以同时提高从风和太阳能等波动来源的可再生能源生产的获利能力。•在向氢经济过渡的更广泛背景下，钢铁部门所做的努力会导致在其他部门（例如运输（例如氢能火车，卡车，汽车，汽车，船只，飞机））中脱碳的协同作用（例如