每年夏天,欧洲电解槽和燃料电池论坛都会邀请 10,000 多名利益相关者参加在风景如画的卢塞恩湖畔举行的这一国际公认的会议。共提交了 400 份提案。3.5 天内容丰富、内容充实,组织了 29 场会议。来自欧盟项目(NAUTILUS、AMON)、行业和投资者(Comsol、FiveT)的各种研讨会也纷纷举行。此外,第 7 届电网市场研讨会 GSM 和可持续航运日 SSD 也将在核心 EFCF 之前举办,这得益于合格观众的参与。高水平的科学内容辅以全体会议和主题演讲,内容涉及国家概况、领先行业和主要集团的地位以及“尖端技术”和“替代燃料解决方案”概况。新的 3 个海报会议表彰了永久可访问的海报贡献的卓越性。颁奖典礼结束时,观众将有幸聆听 2024 年金质荣誉奖章获得者、英国伦敦帝国理工学院和 EFCF 2016 主席 Nigel Brandon 教授的主题演讲。根据提交作品的数量和质量,预计今年的活动将吸引来自 40 个国家的约 700 名参与者。
绿色氢是一种清洁、可持续的能源载体,在全球能源转型和实现脱碳目标中发挥着关键作用。本文讨论了多方面的主题,例如绿色氢生产的成本分析及其在土耳其的潜力。通过使用可再生能源电解水生产的绿色氢与来自化石燃料的灰色、蓝色和棕色氢不同,不涉及碳排放。这一特性使绿色氢成为应对气候变化的重要工具。影响绿色氢生产成本的因素包括电力成本、电解槽技术和容量系数。可再生能源成本的下降和技术进步正在提高绿色氢的竞争力并支持其广泛采用。土耳其拥有丰富的可再生能源潜力和战略位置,在绿色氢生产方面具有显着优势。国家氢战略和私营部门的投资表明了土耳其在这一领域取得进展的决心。绿色氢可以应用于能源运输工业和建筑等各个领域,并可以提供许多好处,例如提高能源独立性、经济发展和可持续性。总之,绿色氢将在未来的能源系统中发挥关键作用,土耳其可以通过积极参与这一转型获得重大收益。
电对电系统的运行需要采取措施控制从现货市场购买电力的成本和可持续性。本研究调查了日前市场的不同竞价策略,特别关注瑞典。通过使用人工神经网络预测电价,开发了一种价格独立订单 (PIO) 策略。为了进行比较,使用了具有固定竞价的价格相关订单 (PDO)。竞价策略用于模拟不同年份和技术情景下碱性和质子交换膜电解槽的 H 2 生产。结果表明,使用 PIO 来控制 H 2 生产有助于避免在高峰负荷期间购买昂贵且碳密集的电力,但与 PDO 相比,它也减少了总运行小时数。因此,在两种竞价策略的最佳条件下,PDO 平均可使 H 2 的平准化成本降低 10.9%,并且现金流和净现值比 PIO 更具吸引力。尽管如此,在 2018 年等每小时价格行为出乎意料的年份,PIO 被证明是一种控制成本的有效策略。此外,PIO 可以在实际案例研究中成功证明,以满足工业专属客户的按需需求。© 2020 作者。由 Elsevier Ltd. 出版。这是一篇根据 CC BY 许可开放获取的文章(http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/)。
摘要:已有多项研究工作调查了可再生电力直接供应电解,特别是来自光伏 (PV) 和风力发电机 (WG) 系统的电力。基于太阳能的氢气 (H 2 ) 生产被认为是可持续能源的最新解决方案。本文介绍了基于太阳能的氢气生产的不同技术,以研究它们的优点和缺点。基于可再生能源的水分解技术生产氢气可以通过不同的过程实现(光化学系统;光催化系统、光电解系统、生物光解系统、热解系统、热化学循环、蒸汽电解、混合过程和聚光太阳能系统)。本研究对基于 PV 和 WG 系统的不同氢气生产方法进行了比较。本文还介绍并讨论了不同类型的电解槽的比较研究。最后,对绿色氢气生产进行了经济评估。氢气生产成本取决于几个因素,例如可再生能源、电解类型、天气条件、安装成本和每日氢气生产率。 PV/H 2 和风能/H 2 系统都适用于偏远和干旱地区。只需最低限度的维护,并且无需动力循环即可发电。集中式 CSP/H 2 系统需要动力循环。如果使用风能/H 2 而不是 PV/H 2 ,制氢成本会更高。绿色能源可用于多种应用,例如制氢、冷却系统、加热和海水淡化。
通过电化学方法将 CO2 还原 (CO2R) 为乙烯和乙醇,可以将可再生电能长期储存在有价值的多碳 (C2+) 化学品中。然而,碳 - 碳 (C - C) 偶联是 CO2R 转化为 C2+ 的速率决定步骤,其效率低下且稳定性差,尤其是在酸性条件下。在这里,我们发现,通过合金化策略,相邻的二元位点可以实现不对称的 CO 结合能,从而促进 CO2 到 C2+ 的电还原,超越单金属表面上由缩放关系决定的活性极限。我们通过实验制备了一系列 Zn 掺入 Cu 催化剂,这些催化剂表现出增强的不对称 CO* 结合和表面 CO* 覆盖率,可在电化学还原条件下实现快速的 C - C 偶联和随之而来的加氢。进一步优化纳米界面处的反应环境可抑制氢气的释放并提高酸性条件下的 CO2 利用率。结果,在弱酸性 pH 4 电解质中,我们实现了 31 ± 2% 的高单程 CO 2 到 C 2+ 产量,单程 CO 2 利用率 > 80%。在单个 CO 2 R 流电池电解槽中,我们实现了 91 ± 2% 的 C 2+ 法拉第效率,其中乙烯法拉第效率高达 73 ± 2%,全电池 C 2+ 能量效率为 31 ± 2%,在 150 小时内以商业相关电流密度 150 mA cm − 2 实现 24 ± 1% 的单程 CO 2 转化率。
摘要:以电催化为基础的能量生产、转化和储存,主要借助于氧析出反应 (OER),在碱性水电解槽 (AWE) 和燃料电池中起着至关重要的作用。然而,缺乏高效且成本合理的催化剂材料来克服 OER 缓慢的电化学动力学,是重大障碍之一。在此,我们报道了一种在 H 2 S 存在下使用低温退火快速简便地合成双相硫化镍 (Ni-硫化物) 的气相沉积方法,并证明它是一种有效的 OER 催化剂,可解决电化学动力学缓慢的问题。双相 Ni-硫化物结构由密集堆积的 10 − 50 μ m 微晶组成,具有 40 − 50 个独立的双相层,例如 NiS 和 Ni 7 S 6 。作为电催化剂,双相镍硫化物表现出优异的 OER 活性,在过电位 (η 10 ) 为 0.29 V 时电流密度达到 10 mA/cm 2,并且在 50 小时内表现出优异的电化学稳定性。此外,镍硫化物在碱性条件下表现出相当强的电化学稳定性,并在过程中形成具有 OER 活性的镍氧化物/氢氧化物。采用节能合成方法,制备出独特的双相镍硫化物晶体纳米设计,为高效电催化剂组的可控合成开辟了新途径,以实现长期稳定的电化学催化活性。
休斯顿,2024 年 12 月 19 日——Chlorum Solutions USA 选择蒂森克虏伯 Nucera 作为合作伙伴,在亚利桑那州卡萨格兰德开发其第一家美国氯碱工厂。该项目将采用先进工艺来实现化学制造的现代化。这家美国公司专门从事氯碱工厂,并将使用蒂森克虏伯 Nucera 的撬装技术。电解专家将使用撬装技术监督工厂氯碱电解槽的工程和采购。这种模块化方法简化了施工、降低了成本并提高了运营灵活性,以满足当地的生产需求。该工厂符合两家公司对可持续和安全化学生产的承诺,同时解决了供应链挑战。蒂森克虏伯 Nucera USA 首席执行官 Sachin Nijhawan 表示:“我们很自豪能与 Chlorum Solutions USA 合作开展这个开创性的项目,该项目专注于使用模块化设计进行创新。” “与 Chlorum Solutions USA 的此次合作为化学工业的卓越性树立了新的标杆。” Casa Grande 工厂将使用蒂森克虏伯 Nucera 的节能膜技术,与传统方法相比,其对环境的影响更小。通过本地化生产,该工厂无需长途运输氯气。相反,它将直接从盐中生产次氯酸钠、盐酸和苛性钠,为亚利桑那州和附近地区的市场提供可靠、安全的供应。该项目预计将创造工程、运营和管理方面的永久性工作岗位,并为承包商和供应商提供施工机会。
绿色氨就是这样一种化学衍生物,其液态能量密度为 3.5 kW h L 1.7 生产氨只需要水、空气和电力,而且燃烧时不会释放碳排放。图 1 显示了绿色氨的生产示意图。与液态氢(253 C(参考文献 7))相比,它可以在相对温和的条件下储存(大气压 33 C 或室温 10 bar(参考文献 5))。全球氨运输系统已经很完善和易于理解。目前,氨主要用作肥料,但是,如果作为能源载体,它可以直接使用,也可以裂解回氢气。尽管具有这些良好的特性,但在大多数情况下,绿色氨产生的能量超过液体化石燃料的成本,这种高成本是广泛采用氨作为能源载体的最大障碍。 10 虽然通过可再生能源发电和电解槽的技术改进有望降低成本,但仍需要进行严格的系统范围优化,以确保可靠且经济实惠的可再生能源的可用性。最近发表了许多评论,研究绿色氨在可再生能源经济中的作用。Yapicioglu 等人 12 研究了一系列氨生产和消费技术。Rouwenhorst 等人 13 专注于 1 至 10 MW 之间的工厂,回顾了各种最新技术进展,并设计了优化的生产设施。Valera-Medina 等人 10 专门研究了氨到电力的途径,解释了使用氨作为能源所需的许多技术考虑因素。牛津大学工程科学系,帕克斯路,牛津,OX1 3PJ,英国。电子邮件:rene.banares@eng.ox.ac.uk
表格 章节摘要 xxi 1 氢能颜色代码 xxv 1.1 亚太地区工业领域国家氢能战略摘要 14 1.2 亚太地区选定的低碳氢能项目 18 3.1 三种水电解绿色氢气生产技术的参数比较 67 3.2 一些国家和地区的氢能发展政策和相关文件 76 4.1 氢气供需方举措示例 93 4.2 氢能颜色代码 95 4.3 印度主要绿色氢能项目的电解槽制造能力 103 5.1 按生成方法划分的氢气类别 111 5.2 技术改进参数 122 5.3 技术和政策冲击 123 5.4 就业变化 129 6.1 2011-2020 年按价值链环节划分的氢能技术优势 152 7.1 哈萨克斯坦的温室气体排放目标 163 7.2 2018-2020 年国家分配计划中二氧化碳排放上限的分配 166 7.3 哈萨克斯坦的可再生能源工厂 171 7.4 灰氢、蓝氢和绿氢生产 175 7.5 氢气储存方法 178 7.6 哈萨克斯坦的氢气运输 179 7.7 温室气体排放管制行业的氢气利用前景 182 8.1 审查的国家 192 8.2 对比国家 192 8.3 可再生能源展望 199 8.4 克服障碍的程度 199 8.5 印度绿色氢能评估——调查结果摘要 202 8.6 法律障碍 207 8.7 制造业前景 209
马斯喀特 – 2024 年 4 月 29 日法国电力公司及其子公司 EDF Renewables(“EDF 集团”)、电力开发有限公司(“J-POWER”)和 YamnaCo Ltd(“Yamna”)(“联合体”)宣布,阿曼国有企业、阿曼氢能愿景领导者 Hydron Oman SPC(“Hydrom”)将一块土地授予该联合体。这块位于佐法尔省的土地面积超过 341 平方公里,将允许该联合体开发一个年产能为 100 万吨的大型绿色氨项目(“项目”)。利用阿曼优质的可再生能源资源,该联合体打算安装约 4.5 吉瓦的风能和太阳能发电能力,加上电池储能和约 2.5 吉瓦的最先进电解槽。生产的氢气将供应给塞拉莱自由区内即将建造的氨工厂。 Hydrom 与联合体签署了项目开发协议和分包使用权协议(“项目协议”),授予联合体为期 47 年的项目开发、建设、拥有、运营和维护独家权利。项目协议由能源和矿产部长兼 Hydrom 董事长 Salim bin Nasser Al Aufi 工程师阁下、EDF 集团中东地区首席执行官 Luc Koechlin、EDF Renewables 中东地区首席执行官 Olivier Bordes、J-POWER 国际业务发展部总经理 Michihide Kita 和 Yamna 首席执行官 Abdelaziz Yatribi 签署。此次签约结束了 Hydrom 于 2023 年 6 月启动的“Hydrom 第一阶段第二轮”绿色氢能竞争性招标程序,并将土地授予联合体用于项目开发。