氢 能 源
Hydrogen energy

氢气(H2)含能高,氢气转化为机械能或电能方便而且效率高。氢气燃烧只产生水,零污染,是绿色环保的清洁能源。氢能被誉为二十一世纪期待的新二次能源,是世界能源转型的一个重大战略方向。本栏目介绍电解水制造氢气的原理与设备,介绍相关应用技术知识。

 
   
   

氢能是绿色环保的清洁能源,是本世纪期待的新二次能源

 
氢能概述
         
   
 
 
 
         
   
单极式电解槽由多个并列的电解池(小室)构成,每个小室两侧有极板,中间有隔膜,所有阴极并联接电源负极,所有阳极并联接电源正极。
 
单极电解槽结构
         
   

双极压滤式电解槽由多个并列的电解池(小室)构成,仅一对电源引出端。运行效率高,可以在一定的压力下运行,是目前电解槽主要结构形式。

 
双极电解槽结构
         
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电解水制氢系统主要由电解槽、汽水分离器、洗涤器、冷却器、供水、加碱等设备组成。 系统还安装许多变送器与仪表,由工业控制计算机控制运行

 
电解水制氢系统
         
   

氢气液化主要有林德液化循环与克劳德液化循环。压缩氢气经过预冷,通过节流阀膨胀与膨胀机膨胀实现制冷降温,将氢气液化。

 
氢气液化技术
         
   

氢气主要有高压气态储存、低温液态储存。采用高压气态运输与低温液态运输。

 
氢气的储存与运输
         
   

 通过风光发电就地制氢生产绿色氢气,将风电与光电就地消纳转换成氢能源,解决弃风弃光问题。

 
风光发电制氢
         
   
  氢储能技术是通过风光发电就地制氢,把氢气作为能量储存起来,待用电高峰期,把氢气转换成电能输送到电网。
 
风光发电制氢储能
         
   

 燃料电池是把燃料的化学能直接转换成电能的化学装置,质子交换膜燃料电池由质子交换膜、催化层、气体扩散层、电极板组成。

 
氢燃料电池原理
         
   

 质子交换膜燃料电池主要由膜电极组件与双极板组成,多节电池串联组成燃料电池电堆。电堆与氢气输入,氧气输入,散热,电力变换,自动控制组成PEM燃料电池系统。

 
燃料电池电堆与系统