氨能转换成绿氢,新技术可比电解水节省三倍电力,该如何去运用?

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氢能是一种清洁能源,可以应用到能源、交通、建筑、工业等多个领域,按照氢的制取工艺的不同,主要是生产来源和生产过程中的碳排放不同,人们将氢能分别称为灰氢、蓝氢和绿氢。

灰氢和蓝氢都是利用天然气作为原料,生产过程相同,都会产生二氧化碳,只是当二氧化碳直接排放时,这个过程生产的氢气就称作灰氢,如果对产生的二氧化碳进行回收,那么生产出来的氢气就称作蓝氢。

绿氢就是通过可再生能源电力来电解水的方式,只产生氢气和氧气,没有二氧化碳排放,所以称作绿氢。

目前的制氢过程几乎都是天然气生产的灰氢,绿氢的占比还不高,所以,尽管氢是清洁能源,但由于生产过程有很高的碳排放,所以并不是碳中和背景下得很好的替代能源,应该说,绿氢才是未来所需的真正意义上的清洁能源。

电解水制氢气是通过电能给水提供能量,破坏水分子的氢氧键来制取氢气,制取效率一般在 75%-85%,每立方米氢气电耗为 4-5 kWh,电费占整个水电解制氢生产费用的80%左右,成本高导致电解水制氢的竞争力不高,因此水电解制氢成本的关键在于耗能问题。

如果一项新技术,比如通过电解氨水来制取绿氢,所需电力仅为电解水方法的三分之一,那就意味着降低了能耗,也就降低了成本,提高了绿氢的竞争力,可以扩大其应用范围。

最后,还要说一下氢能的运输,由于氢的储能密度很低,所以,如果以氢的形式运输能源就会比运输化石燃料还要贵,所以目前储运难也是制约氢能发展的瓶颈之一。

氨比氢更容易液化,在同等条件、标准大气压下,液氨在-33℃就能够实现液化运输,但如果直接运输液氢温度则需要降至-253℃左右。所以,氨可以作为氢的运输载体,解决储运难题。

电力常识

电气照明主要有哪些节电措施?

答:照明节电的措施有:①选用高效电光源和灯具。在保证照明质量的前提下,降低照明用电量的根本措施就在于提高照明设备的效率,即提高光源与灯具的效率;②合理地控制照明时间。照明时间应根据需要掌握,随用随开,这是节电的一项有效措施;③充分利用自然光,充分利用太阳光是实现照明节电的重要部分。

空调装置主要有哪些节电途径和措施?

答:空调装置的节电途径与措施主要有:

(1)减少空调的冷、热负荷。主要方法有:改善建筑物围护结构的热工性能与光学性能;采用高效冷光光源,选择合适的照度,采用钥匙控制开关来控制室内主要用电器具。

(2)提高空调装置的运行效率。主要方法有:选择单机效率高的制冷机、风机、水泵电机等设备;单机容量和台数可与冷(热)负载变化规律相匹配,实行经济运行;采用经济合理的调速方式,使单机与系统保持在高效区运行。

(3)规定合理的温、湿度标准,采用多功能温控器,对室内的空气温、湿度进行自动调整。

(4)对风管进行保温隔热,消除漏风,减少系统的循环风量。

(5)回收排风中冷量(或热量),用于对新风量的预冷(或预热)。

(6)中央空调系统可采用蓄冷技术,即可采用蓄冰(或冷冻水)制冷方式运行。

与传统空调相比,蓄冷空调有哪些优点?

答:蓄冷空调与传统空调系统相比,可以全部或部分地转移高峰空调用电负荷,增加电网低谷用电,是终端用户移峰填谷的主要技术手段。它的节能特性表现在:它可提高电网运行的经济性,降低供电成本;可使空调用电避开电网负荷高峰时段的高价电力,充分利用电网低谷时段的廉价电力,节省了电费开支;它还可部分地缓解电力供应,减少增建电厂和输配电系统的压力;蓄冷空调还相当于一个备用冷源,临时停电可作为应急冷源,保证主要部位的空调需要。

什么是用电功率因数,为什么要提高功率因数?

答:用电功率因数是指用电负荷的有功功率与视在功率的比值。电力用户用电设备,如变压器、感应电动机、电力线路等,除从电力系统吸取有功功率外,还要吸取无功功率。无功功率仅完成电磁能量的相互转换,并不作功。无功和有功同样重要,没有无功,变压器不能变压,电动机不能转动,电力系统不能正常运行。无功功率的消耗导致用电功率因数降低,因而占用了电力系统发供电设备提供有功功率的能力,或增加了发送无功功率的设施,同时也增加了电力系统输电过程中的有功功率损耗。因而世界各国电力企业对电力用户的用电功率因数都有要求,并按用户用电功率因数的高低在经济上给予奖惩。

提高功率因数有何益处?

答:提高功率因数,无论是对供电企业还是用户来说都有好处,具体表现在:①减少供电线路的损失;②减少线路电压损失,提高电压质量;③提高发、供、用电设备的使用效率;④减少企业电费支出。

如何提高功率因数?

答:(1)提高自然功率因数。自然功率因数是在没有任何补偿情况下,用电设备的功率因数。提高自然功率因数的方法有:①合理选择异步电机;②避免电力变压器轻载运行;③合理安排和调整工艺流程,改善机电设备的运行状况;④在生产工艺条件允许的情况下,采用同步电动机代替异步电动机。

(2)采用人工补偿无功功率。装用无功功率补偿设备进行人工补偿,电力用户常用的无功功率补偿设备是电力电容器,又称并联电容器、移相电容器、静电电容器。

常见的无功补偿装置有哪些?

答:(1)并联电容补偿。它的主要作用是就近向负荷供给无功,在提高用电功率因数、改善电压质量、降低线路损耗。它具有运行简便、经济可靠等优点。

(2)同步补偿器。又称调相机,它实质上是空载运行的同步电动机,在过励磁运行状态下,向电力系统供给无功,在欠励磁运行状态下,从电力系统吸取无功功率。

(3)电力电容器成套补偿装置。这种装置将电力电容器及其控制、保护电器按一定接线连接起来的成套装置,具有安装方便、建设周期短、造价低、投资少、运行维护简便、损耗小等优点。

(4)静止无功补偿装置。简称静补,用于补偿系统动态工作情况下所需无功功率。

我觉得需要进一步优化电力的供应问题,我们最好能够从运营层面上来优化用电情况,这个方式可以帮助我们有效缓解电力短缺的问题。

在进入夏季以后,我们会发现包括四川在内的很多省份已经开始提出了一定的限电措施,很多公共场所也不会在晚上举办各种灯光秀,同时也在大力提倡节约用电。从某种程度上来说,因为今年的夏天特别炎热,很多省份的部分城市已经出现了40度以上的高温天气。为了达到降温解暑的目的,很多人的用电需求在进一步提高,这个现象会进一步加剧电力紧缺的问题。在不保证居民正常生活的情况下,我们需要尽可能多去节约用电,同时更要主动提高自己的运营方式。

 

第1个方法是控制工业生产用电。

虽然工业生产用电非常重要,这个环节也会影响到各行各业的商品生产问题。但对于那些耗电量非常大的高污染行业来说,这些行业可以选择在夏季的时候适当减产。在必要的情况下,相关行业的部分工厂甚至可以临时停产1~2个月。

第2个方法是优化电力的供应问题。

虽然我们的电力供应方式本身已经非常先进,但如果我们能够进一步优化电力的运营方式的话,这个方式会进一步帮助我们节省更多的有效电力,我们也可以把有效的电力输送到需要用电的地区。特别对于一线城市来说,一线城市对用电的需求非常旺盛,我们需要进一步保证一线城市可以正常用电。

除此之外,作为我们普通人来说,在非必要的情况下,我们需要尽可能少开空调,更需要通过各种方式来主动节约用电。用电的问题不仅会涉及到普通人的用电开支,更会涉及到环境保护和整体的电力供应问题。

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