氫儲能工作原理是什么呢?氫儲能的基本原理是將水電解得到氫氣和氧氣,譬如,以風電為例,當風電充足卻無法上網(wǎng)時,可利用風電將水電解制成氫氣,將氫氣儲存起來;當需要電能時,將儲存的氫氣通過不同方式內(nèi)燃機等轉(zhuǎn)換為電能輸送上網(wǎng)。那么
氫能的儲存有哪些形式呢?一般而言,主要包括高壓氣態(tài)儲氫、低溫液態(tài)儲氫和固態(tài)材料儲氫等形式。
氫儲能的工作原理:
氫儲能技術是利用了電-氫-電互變性而發(fā)展起來的。其基本原理就是將水電解得到氫氣和氧氣。在可再生能源發(fā)電系統(tǒng)中,電力間歇產(chǎn)生和傳輸被限的現(xiàn)象常有發(fā)生,利用富余的、非高峰的或低質(zhì)量的電力大規(guī)模制氫,將電能轉(zhuǎn)化為氫能儲存起來;在電力輸出不足時利用氫氣通過燃料電池或其它方式轉(zhuǎn)換為電能輸送上網(wǎng)。能夠有效解決當前模式下的可再生能源發(fā)電并網(wǎng)問題,同時也可以將此過程中生產(chǎn)的氫氣分配到交通、冶金等其他工業(yè)領域中直接利用,提高經(jīng)濟性。
氫儲能系統(tǒng)主要包括三個部分:制氫系統(tǒng)、儲氫系統(tǒng)、氫發(fā)電系統(tǒng)。該系統(tǒng)基于電能鏈和氫產(chǎn)業(yè)鏈兩條路徑實現(xiàn)能量流轉(zhuǎn),提升電網(wǎng)電能質(zhì)量與氫氣的附加價值。
氫儲能的發(fā)展,大概率是要和風電、光伏這類不穩(wěn)定的新能源發(fā)電系統(tǒng)結合到一塊的。光資源和風資源儲量豐富的地區(qū),大多集中在三北、高原、高山、沿海,這些地方要么遠離用電負荷中心,要么生態(tài)環(huán)境脆弱,經(jīng)不起折騰。為了將偏遠地區(qū)的電能輸送至城市,所需要配套建設的輸電線路成本不低,電網(wǎng)也不喜波動巨大的垃圾電接入,還好我們國家電網(wǎng)消納能力世界第一,又有任勞任怨的火電大哥充當調(diào)峰小能手,才能消納如此大量的新能源裝機容量。因此,不做任何處理的集中式新能源電站,在未來必然是越來越少的。
在電力領域,因可再生能源具有不穩(wěn)定性,通過電—氫—電的轉(zhuǎn)化方式,氫能可成為一種新型的儲能形式。在用電低谷期,利用富余的可再生能源電力電解水制取氫氣,并以高壓氣態(tài)、低溫液態(tài)、有機液態(tài)或固態(tài)材料等形式儲存下來;在用電高峰期,再將儲存的氫通過燃料電池或氫氣透平裝置進行發(fā)電,并入公共電網(wǎng)。而氫儲能的存儲規(guī)模更大,可達百萬千瓦級,存儲時間更長,可根據(jù)太陽能、風能、水資源等產(chǎn)出差異實現(xiàn)季節(jié)性存儲。
氫能的儲存形式:
氫的儲存是一個至關重要的技術,已經(jīng)成為氫能利用走向規(guī)?;钠款i。儲氫問題涉及氫生產(chǎn)、運輸、最終應用等所有環(huán)節(jié),儲氫問題不解決,氫能的應用則難以推廣。氫是氣體,它的輸送和儲存比固體煤、液體石油更困難。一般而論,氫氣可以氣體、液體、化合物等形態(tài)儲存。氫的儲存方式主要有高壓氣態(tài)儲氫、低溫液態(tài)儲氫和固態(tài)材料儲氫等。
1、
高壓氣態(tài)儲氫高壓氣態(tài)儲氫是最常用的氫氣儲存方式,也是最成熟的儲氫技術,氫氣被壓縮后在鋼瓶里以氣體形式儲存。應用較廣泛的是灌裝壓力為15.2MPa的儲氫鋼瓶,它是一種應用廣泛、簡便易行的儲氫方式,成本低,充放氣速度快,且在常溫下就可以進行。
2、
低溫液態(tài)儲氫低溫液態(tài)儲氫是指在在101kPa下,氫氣冷凍到-253℃以下即變?yōu)橐簯B(tài)氫。液化氫氣具有存儲效率高、能量密度大( 12~34MJ/kg)、成本高的特點。
3、
固態(tài)材料儲氫固態(tài)儲存是利用固體對氫氣的物理吸附或化學反應等作用,將氫儲存于固體材料中。固態(tài)儲存一般可以做到安全、高效、高密度,是氣態(tài)儲存和液態(tài)儲存之后,最有前途的研究發(fā)現(xiàn)。
不管是液態(tài)的氫氣,還是固態(tài)的氫氣,如果發(fā)生泄漏,都會以氣體的形式逸散至空氣中,一旦泄漏積聚濃度過高,遇明火、電弧、高溫、火花等都有發(fā)生爆炸的風險,應引起足夠高的重視。以采用進口高精度氣體傳感器的ERUN-PG51H1
固定在線式氫氣檢測報警儀為例,可以同時檢測并顯示氫氣的濃度值,超標聲光報警,并聯(lián)鎖自動控制排氣風機的啟停,測量數(shù)據(jù)結果可通過分線制4-20 mA模擬信號量或總線制RS 485(Modbus RTU)數(shù)字量信號以及無線模式傳輸,通過ERUN-PG36E氣體報警控制器在值班室實時顯示氫氣的濃度值,并相應的觸發(fā)報警動作。
儲氫罐區(qū)氣體檢測報警儀技術參數(shù):
產(chǎn)品型號:ERUN-PG51H1
檢測氣體:H2
量程分辨率:
H2:0-1000ppm、1ppm、進口高精度電化學原理傳感器
或
H2:0-100%LEL、0.1%LEL、工業(yè)級催化燃燒原理傳感器
精度誤差:≤±2%F.S.(更高精度可訂制)
顯示方式:報警器1.7寸彩屏現(xiàn)場顯示濃度值;控制器主機9寸彩屏值班室顯示濃度值
報警方式:現(xiàn)場聲光報警,值班室聲光報警
數(shù)據(jù)傳輸:4-20mA、RS485,可選無線傳輸
防護功能:IP65級防水防塵
防爆功能:隔爆型,Ex d ⅡC T6 Gb級防爆
以上就是關于
氫儲能工作原理是什么呢的相關介紹,總結一下,對于氫儲能過程而言,它其實主要是一種能量的轉(zhuǎn)移,具體而言就是在電能和氫能之間的能量轉(zhuǎn)化。在原材料豐富、光照條件充足的地域,開展化工企業(yè)+風電光伏的模式,探索氫儲能的新應用,將是未來的發(fā)展大趨勢之一。至于
氫能的儲存有哪些形式呢這一問題,主要包括高壓氣態(tài)儲氫、低溫液態(tài)儲氫和固態(tài)材料儲氫這三種方式。不過在制氫、儲氫及運氫的過程中,為了防止過量泄漏積聚的氫氣發(fā)生爆炸,需要在現(xiàn)場安裝使用固定式氫氣檢測探頭可以連續(xù)實時在線監(jiān)測空氣中的氫氣濃度變化及泄漏狀況,以免發(fā)生爆炸等危險事故。