8月24日，大连理工大学教授、博导袁铁江做客2023年第七期“电力之光大讲堂”，带来专题科普讲座——《氢能技术》。讲座从小说《神秘岛》引入，介绍了氢的发展及氢气来源的主要方式，然后运用了大量图解系统清晰地介绍了氢的应用场景，接着结合案例讲解了制氢技术、氢储运技术、输氢技术、氢燃料电池技术与应用，最后做了总结与展望，带大家了解国内外氢能发展战略。本期讲座由中国电机工程学会电力储能专业委员会推荐。

　　氢从哪里来？

　　目前，氢气来源主要有三种方式。一是“灰氢”，是化石燃料经过化学反应产生的氢气，在生产过程中会有二氧化碳等污染物排放。二是“蓝氢”，利用吸附等技术手段回收的工业尾气中的氢气。三是“绿氢”，利用可再生能源发电进行电解水制氢，从源头上实现了二氧化碳零排放。从国内氢能结构及分布看，我国氢气主要来源于“灰氢”，绿氢”占比较少，相较于全球的氢源结构还有较大的提升空间。

　　如何利用氢能？

　　氢能由于具有能量、物质双重属性，其利用形式灵活多样，可广泛应用到电力、工业、交通和市政建筑能源系统中，实现更广范围的清洁替代。如在耦合能源电力网络方面，在电源侧，随着新能源占比增加，火电调峰能力不足，利用氢储能可提升火电灵活性，提高调峰容量。在电网侧，大规模新能源并网后存在长期能量缺失，利用氢能建立长短时互补的储能系统，促进新能源消纳。在负荷侧，通过储氢实现能量的储存，通过电-氢转换，为电动汽车和燃料电池汽车提供充注服务，最大程度上利用清洁能源。

　　氢能技术发展现状

　　制氢技术方面，电解水制氢是有效解决新能源消纳问题的第一环节，电制氢与新型电力系统的辅助服务主要有消纳新能源电力、可再生能源并网、跟踪计划出力，响应时间要求为秒级。根据电解制氢技术电解槽特性，现阶段商业化的碱性水电解（ALK）需加压操作才能满足新型电力系统响应要求，质子交换膜水电解（PEM）是目前唯一达到响应时间的制氢技术，固体氧化物水电解（SOEC）、阴离子交换膜电解（AWE）在未来有望满足响应速度时间要求，考虑PEM具有更宽的工作负载，PEM电解槽有望在未来成为为新型电力系统源侧提供辅助服务的主要设备。氢储运技术方面，高压气态储氢是目前技术最成熟，综合成本最低的储氢方式，受到了广泛的应用。但随着技术的研发，能耗与材料问题的逐步解决，在未来场景下，低温液态、固体吸附及有机物（LOHC）储氢方式综合成本会降低，逐步应用于日常生活中。输氢技术方面，高压气态输氢广泛用于商品氢运输，低温液态储氢国内应用较少，固体吸附储氢在试验阶段，少量用于燃料电池。氢燃料电池技术方面，目前发展比较成熟的是质子交换膜燃技术，高温固体氧化物比较具有应用前景。

　　电力之光大讲堂”是中国电机工程学会在中国科协科普部指导下，为推进科普人才建设、促进科学普及和全民科学素质提升而精心制作的线上系列科普讲座。自2020年推出讲座以来，已进行广泛传播，深受大家喜爱。

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