可再生能源制氢

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当前，整个社会正面临着能源供应持续性不足的问题，如对化石燃料的依赖导致全球能源需求显著上升，以及平流层臭氧消耗、酸雨和全球变暖导致的区域和全球环境挑战。为了满足能源需求，同时保护环境，研究人员一直致力于合作寻求化石燃料以外的解决方案。在这方面，无碳燃料能源解决方案和以氢能为主的能源方案已经有了一定的研究进展。通过使用氢，有望彻底解决与能源和环境相关的上述问题。氢的使用将极大地减少环境污染，同时还能减少人们对化石燃料的依赖。氢和氧可用于燃料电池发电，其副产品仅为热能和水，可实现净零温室气体排放。同时可利用多种可再生能源生成氢气，既可以集中生产或事先分配，也可以在需要的地区就地生产。当氢气与氧气一起燃烧时，是零排放燃料。氢可用于多种用途，如炼油厂、合成氨和合成燃料，也可用作能量载体、燃料和储能介质，还可用于燃料电池发电。本书提出了清洁、可持续、对环境友好，且由可再生能源驱动的制氢系统路线，将助力于全球经济向氢能经济转型。

 

内容简介

本书介绍了太阳能、风能、水力能、海洋热能转换、潮汐能、地热能和生物质能等多种可再生能源制氢方法。在介绍了全球能源需求和供应、碳排放情况，以及氢能的历史背景和优缺点之后，详细讨论了基于可再生能源的可持续制氢和储氢方法。此外，书中通过相关的案例设计和研究，对涉及的各项技术及具体应用进行了说明和探讨。最后总结了可再生能源制氢技术发展与部署情况及未来方向，重点介绍了全球能源转型期氢能技术的进展。

 

目录

1 绪论

1.1 燃料利用

1.2 氢的特性与可持续发展

1.3 氢存储

1.4 氢基础设施、运输和配送

1.5 氢燃料电池的应用

1.6 结论

 

2 制氢方法

2.1 常规能源制氢方法

2.2 可再生能源制氢方法

2.3 其他制氢方法

2.4 热化学循环

2.5 电解

2.6 结论

 

3 太阳能制氢

3.1 光电化学法制氢

3.2 光子法制氢

3.3 太阳光伏能

3.4 太阳热能

3.5 太阳能集热器

3.6 光催化

3.7 热解

3.8 太阳能定日镜

3.9 结论

 

4 风能制氢

4.1 风能的工作原理和优势

4.2 风力涡轮机的类型

4.3 风力涡轮机的配置

4.4 风能制氢技术

4.5 结论

 

5 地热能制氢

5.1 地热能的优点和缺点

5.2 地热电站

5.3 地热电站的类型

5.4 地热热泵

5.5 地热热泵的类型

5.6 带回注功能的闪蒸式地热辅助制氢装置

5.7 案例研究5

5.8 结论

 

6 水能制氢

6.1 工作原理

6.2 水力发电的优点和缺点

6.3 水力发电站的分类

6.4 水轮机和发电机

6.5 水电制氢

6.6 结论

 

7 海洋能法制氢

7.1 海洋能法制氢步骤

7.2 海洋能转换

7.3 海洋能装置与设计

7.4 海洋能的类型

7.5 优势和劣势

7.6 案例研究6

7.7 结论

 

8 基于生物质能的制氢

8.1 生物质能的优势和劣势

8.2 生物质可再生能源

8.3 热解

8.4 生物质气化

8.5 气化炉的类型

8.6 案例研究7

8.7 结论

 

9 综合能源制氢系统

9.1 综合能源系统的现状

9.2 综合能源系统的重要性

9.3 案例研究8

9.4 案例研究9

9.5 案例研究10

9.6 结论

 

10 结论与未来的研究方向

10.1 结论

10.2 未来的研究方向

 

附录

参考文献

符号表

索引