我国氢能的主要来源是天然气。煤炭制氢的占比较低,而国内恰恰相反。由于国内天然气紧缺,大量需要依赖进口,而煤炭资源丰富,因此国内氢能源来源主要以煤炭为主。2024年,全球利用天然气生产纯氢的产量占比达到43.8%,仅13.4%的氢气是通过煤炭生产的。
通过电解水生产的氢气产量占比不到1%。国内因缺乏天然气资源,大部分都依赖进口,因此天然气制氢份额并不高。因此,中国的氢能源来源由于资源禀赋以煤炭为主,煤制氢技术是目前国内主流的制氢技术。
天然气简介
是指自然界九游然存在的一切气体,包括大气圈水圈和岩石圈中各种自然过程形成的气体包括油田气、气田气泥火山气煤层气和生物生成气等。
而人们长期以来九游的天然气的定义,是从能量九游出发的狭义定义,是指天然蕴藏于地层中的烃类和非烃类气体的混合物。在石油地质学中,通常指油田气和气田气。其组成以烃类为主,并含有非烃气体。
我们来看看目前我国氢气生产的来源:
我国制氢原料中以碳排放最高的煤制氢为主,占比高达62%,其次为天然气重整制氢占比为19%,电解水制氢占比最少,仅为1%。
绿氢”的生产途径有哪些
我国目前氢能产业仍处于初期阶段,氢气主要以“灰氢”为主,在生产过程中会有大量的CO2排放,并不能算是清洁能源。最终阶段的氢气是“绿氢”,这类氢气是通过使用可再生能源(例如太阳能、风能、核能等)制造的氢气。
目前较为成熟的生产方式是:可再生能源发电进行电解水制氢:主要是利用风光发电制氢,在生产“绿氢”的过程中,能够实现完全的无碳化。水电解制氢主要原理为水分子在直流电的作用下被解离生成氧气和氢气,分别从电解槽阳极和阴极析出。根据电解槽隔膜材料不同,可以分为碱性水电解(AE)、质子交换膜(PEM)水电解以及高温固体氧化物水电解(SOEC)。
正在开展研究的未来可能的氢能生产方式有: 1,液氨制氢, 主要原理是利用液氨和钠单质反应生成氨基化钠,然后氨基化钠将分解成为氮气、氢气以及钠单质。2,生物制氢,生物法制氢是把自然界储存于有机化合物中的能量通过产氢细菌等生物的作用转化为氢气。生物制氢是微生物自身新陈代谢的结果。具体包括:光解水制氢,暗发酵制氢,光发酵制氢几种方式3,太阳能制氢,目前太阳能制氢技术实现的主要途径有光化学制氢、光催化法制氢、人工光合作用制氢等。4,核能制氢,核能制氢就是利用核反应堆产生的热作为制氢的能源,通过选择合适的工艺,实现高效、大规模的制氢;同时减少甚至消除温室气体的排放。