光伏制氢重大技术突破
admin
2023-06-20 21:24:32

近年来,我国已成为全球最大的制氢国家。根据《中国氢能源及燃料电池产业白皮书2020》的估算,到2030年,我国对氢气的年需求量将增长至3715吨,到2060年将增至1.3亿吨,显示出巨大的增长潜力。预计到2050年,氢能产业链的年产值有望达到12万亿,光伏装机规模也将增至900吉瓦,形成万亿级市场。

在各种制氢方法中,光伏制氢备受关注,而其他方法如氯碱工业副产氢、化工原料制氢和石化资源制氢,往往不符合绿色发展的主题。唯有光伏制氢才能产生真正的“绿氢”。

除了经济和环保的优势之外,光伏制氢还可有效解决光伏电站的消纳问题,减少弃光率,使得光伏发电的利用率达到100%。

因此,光伏制氢作为一个新兴领域正迅速崭露头角,成为解决能源问题的有力工具。在这个背景下,许多光伏企业开始积极布局光伏制氢项目,包括阳光电源、亿利洁能、金开新能和晶科能源等。其中,隆基绿能更是由创始人亲自出动,与朱雀投资合作成立了氢能子公司,积极拓展光伏制氢业务。

央企也积极参与其中,中石化新疆库车绿氢示范项目的220千伏绿氢变电站已于2023年3月31日成功送电,计划在6月30日投产。

随着众多光伏公司纷纷宣布进军光伏制氢项目,他们的股价也迅速飙升。然而,尽管市场前景广阔,光伏制氢的大规模应用仍面临一些棘手的技术瓶颈。

其中,两个最为关键的问题是催化剂的不稳定性和逆反应的存在。

最近,韩国基础科学研究院的Dae-Hyeong Kim教授和Taeghwan Hyeon教授等人为解决上述问题设计了一种创新的可浮式光催化平台,采用多孔弹性体-水凝胶纳米复合材料构建。相关研究成果以《Floatable photocatalytic hydrogel nanocomposites for large-scale solar hydrogen production》为题发表在顶级期刊《Nature Nanotechnology》上。

该纳米复合材料在空气-水界面处展现出高效的光传输能力、易于气体分离以及抑制H2逆氧化的特点。在无需强制对流的条件下,Pt/TiO2冷冻气凝胶催化剂实现了高达163 mmol h-1 m-2的析氢速率。

通过在1平方米的面积上应用经济可行的单原子Cu/TiO2光催化剂,纳米复合材料每天能够产生79.2毫升的氢气,充分展示了其在自然光照下的出色性能。

这项纳米复合材料作为可漂浮光催化平台,在太阳能制氢领域显示出优于传统系统的潜力,并具备巨大的商业化价值。

如果该项技术能够得到广阔应用,将促进大规模氢能生产。纳米复合材料的高效光传输和催化性能能够实现更高的氢气产量,为可持续能源供应提供了可靠的来源。这将促进能源行业向更清洁、低碳的方向转型,将极大程度的满足未来能源需求的增长,形成新的规模化能源市场。

然而,除了光伏制氢领域自身存在的技术瓶颈,氢能的运输和储存问题也一直困扰着相关领域的从业者。目前,长距离氢气运输仍主要依赖汽车运输,但这种方式成本高、效率低,是导致终端用氢成本居高不下的主要原因之一,从而制约了产业链的发展。

与此同时,氢气作为一种极易燃的气体,储存变得极具挑战性。此外,氢气在金属晶粒周围会聚集,形成高达18.7兆帕的压力,相当于地表气压的187倍,对金属结构造成破坏和脆化,这就是所谓的“氢脆”现象。

因此,关于光伏制氢是否能够相互促进的问题,以及能否产生1+1大于2的协同效应,产业风口是否能够实现落地并达到规模经济,这些仍然无法盖棺定论,需要时间来进行验证。只有经过充分的实践和探索,我们才能揭示光伏制氢在能源领域的真正潜力。

相关内容

热门资讯

大唐安徽检修公司:“文化大唐·...   4月22日,大唐安徽检修公司紧扣“文化大唐 学习赋能”主题,精心组织、广泛动员所属外部市场各项目...
中水物资西安公司开展供应链桌面...   为提升应对业务工作中复杂局面的能力,中国水利电力物资西安有限公司(以下简称“中水物资西安公司”)...
中酒颐和(深圳)品牌发展有限公... 中酒颐和(深圳)品牌发展有限公司股权认购是假的!上市分红骗局!
台山核电取得核电厂堆芯燃料组件... 国家知识产权局信息显示,台山核电合营有限公司、北京智崴科技发展有限公司取得一项名为“一种核电厂堆芯燃...
光伏设备板块震荡上扬,钧达股份... 光伏设备板块震荡上扬, 钧达股份涨停, 华民股份、 晶科能源、 高测股份、 安彩高科、 快可电子跟涨...
大唐水电研究院取得爬壁机器人磁... 国家知识产权局信息显示,大唐水电科学技术研究院有限公司取得一项名为“一种爬壁机器人的磁力吸附强度测定...
国电联合动力取得风力发电机组偏... 国家知识产权局信息显示,国电联合动力技术有限公司取得一项名为“风力发电机组偏航监测系统及风力发电机组...
安徽同济水电建安取得混凝土接茬... 国家知识产权局信息显示,安徽同济水电建安有限公司取得一项名为“一种混凝土接茬面凿毛装置”的专利,授权...
国智电力取得电力运维项目业务状... 国家知识产权局信息显示,长沙国智电力科技有限公司取得一项名为“电力运维项目业务状态生成方法、系统及存...
国健国康医药卖股权送酒骗局,被... 国健国康医药卖股权送酒骗局,被忽悠签协议承诺上市分红!
中国创新技术亮相澳大利亚智慧能... 在悉尼国际会议中心举行的2026澳大利亚智慧能源展上,中国企业带来的光伏组件、储能电池和智慧能源管理...
德兰明海取得充电激活电路和光伏... 国家知识产权局信息显示,深圳市德兰明海新能源股份有限公司取得一项名为“充电激活电路和光伏充电系统”的...
启能科技取得无铁芯高效盘式发电... 国家知识产权局信息显示,天津启能科技开发有限公司取得一项名为“一种可用于批量生产的无铁芯高效盘式发电...
能源矿产产业日报(05.07)... 行业动态 能源矿产产业日报(05.06) : 能源矿产动态 达力普控股股东将股票转仓,市值3...
国网江苏电力申请高渗透分布式光... 国家知识产权局信息显示,国网江苏省电力有限公司电力科学研究院、国网江苏省电力有限公司、河海大学、江苏...
中国核建招标结果:01中国核建... 证券之星消息,根据天眼查APP-财产线索数据整理,中国核工业建设股份有限公司5月5日发布《01中国核...
清华大学与国网上海电力取得风电... 国家知识产权局信息显示,清华大学、国网上海市电力公司取得一项名为“风电系统运行稳定域的构建方法、装置...
青岛啤酒招标结果:光伏钢构平台... 证券之星消息,根据天眼查APP-财产线索数据整理,青岛啤酒股份有限公司5月5日发布《光伏钢构平台成交...
华能澜沧江水电取得水轮机活动导... 国家知识产权局信息显示,华能澜沧江水电股份有限公司取得一项名为“一种水轮机活动导叶开口不均故障分析的...
西安热工研究院取得多用途储能调... 国家知识产权局信息显示,西安热工研究院有限公司取得一项名为“一种多用途储能调峰的发电系统”的专利,授...