氫能在綜合能源系統中的應用前景分析

陳東明

摘要：氫能的開發主要是為了應對全球氣候變化，保證國家能源安全的重要基礎，有助于完成低碳轉型的戰略目標，因此在實際工作中需要充分地發揮氫能本身的優勢，優化綜合能源管理系統，從而使能源利用率能夠得到全面提高?；诖吮疚恼撌隽藲淠茉诰C合能源系統中的利用前景。

關鍵詞：氫能;綜合能源系統;應用前景

一、氫能在綜合能源系統中的運用背景

在近年來隨著我國當前能源保護工作的順利進行和能源體制改革的不斷深入，能源服務彰顯出新的特點，綜合能源服務能夠滿足用戶多元化需求背景擴展企業的盈利空間，提高社會本身的整體效能。大規模儲能技術屬于綜合能源系統的重要核心，能夠真正地發揮能源緩沖器的優勢，并且作為清潔和高效的能源儲存技術，應用于合成氨和冶煉廠等不同的工業中，實現資源的科學配置。在近年來隨著我國能源政策和市場經濟的不斷發展，氫能利用率有著新的突破，并且形成完善的技術驅動，有效地提高了氫能本身的使用效果。在氫能使用的過程中，我國制定了對應的政策激勵措施，提高氫能本身的利用率，并且創新了氫能儲存系統關鍵技術模塊，對熱電聯產進行了技術方案的優化，節約了不必要資源的浪費，以氫能作為主要的能源基礎有效地提高了能源利用的經濟性。預計到2050年能源需求的18%，有效地緩解了我國當前的能源緊張問題，符合資源配置的要求。相關專家學者綜合分析了氫能在未來能源中的運用方向，并且對比了不同輕供應鏈條件下溫室氣體的排放指標和強度，指出了未來清潔氫能的供應以及發展模塊，例如在未來能源框架中可以將氫能用于發電和工業領域中，全面的促進能源的有效使用，減少各種資源浪費問題的發生，并且還和價值鏈成本動態模式進行了相互的融合，給出了完整的產業鏈架構，有效地提高了性能本身的使用效果。在能源系統應用的過程中，需要根據新時期下的發展方向整合大量波動性的可再生能源，之后再創新能源的使用模塊，從而使能源使用率能夠符合預期的要求。

在綜合能源系統中融入氫能的作用較為突出，能夠根據不同的應用要求比較供能方式之間的共同點以及差別之后，再把握不同的關鍵參數，以此來優化當前的應用模式。之后再掌握氫能在綜合能源管理中的應用途徑以及應用進展，加強對關鍵技術的科學研發，充分地發揮功能本身的利用優勢，從而使綜合能源系統發展效果能夠得到全面的提高。

二、氫能在綜合能源系統中的具體應用

（一）儲能技術

氫能在綜合能源系統中的利用作用較為突出，尤其是在儲能技術利用的過程中，有效地保證了整體的儲存效果，在以往儲能技術使用過程中以電荷的形式進行儲存點，在需要能量時放電，隨著科技水平的不斷提高，能量儲存方式逐漸朝著多元化的趨勢不斷的發展，常規的儲能技術已經很難滿足新時期下的發展要求了，并且隨著氫能產業模式的不斷擴大，要以氫能為主要的基礎來調整現有的儲能方案，從而提高整體的工作水平。例如在實際工作中可以融入ess技術模式，這一技術反應迅速，具有調峰填谷的優勢，并且有效地提高了電網的頻率。在技術模式使用過程中還配合了變速渦輪機，有效地保證了整體的儲能效果，并且在技術實施的過程中可以使再生能源輕供應成本逐漸的下降，滿足各項的儲能標準，充分的彰顯儲能技術本身的利用優勢。在系統運行的過程中，將電流儲存由電流流過超導線圈中的磁場進行有效的儲存，并且整體的損耗幾乎為0，是以往儲能消耗的2%左右，并且也可以根據系統的運行特點調節充電和放電過程中的能源損耗，使儲能效率能夠符合預期的要求。這一儲能方式的壽命較長，循環效率大概為55%左右，有效地提高了整體的儲能效果。在技術模式實施的過程中，要考慮和其他儲能技術之間的關系，搭建組合式的技術方案，減少前期的成本投入。在實際工作中需要加強對儲能技術的深入性研究以及開發，并且還需要和氫能特點進行相互的匹配，從而使各項儲能技術實施效果能夠得到全面的增強。另外還需要設置不同的部分中級模塊，加快信息響應的速度，之后，再按照不同的價值鏈特點采取更加科學的儲能技術路徑，從而提高整體的儲能效果。

（二）在不同領域中的利用

1.應用于工業用戶

氫能是以純凈的形式而存在的，或者是成為合成液態，當前大多數的氫能用于工業領域，直接輔助鋼鐵以及冶金等生產環節中，屬于重要的原材料，并且在運用的過程中還可以降低其中的能耗，屬于新型的綠色環保技術，有效地保證了技術本身的使用效果。在工業用戶中大多數的能量來自于天然氣和煤炭等等，在以往使用中對周邊環境影響較為突出，因此在實際工作中需要充分地發揮青能本身的優勢，提供可再生的電力，減少各種碳排放的情況。在實際管理的過程中需要加強對設備去除雜質的優化力度，之后代替傳統的氧氣轉換爐，適當的控制其中的能源消耗，從而保證整體的使用效果。另外在后續工作中還需要進行的是氫能合成燃料的使用，為海事和鐵路運輸提供重要的基礎，同時還可以設置不同的能源制備模式，滿足循環經濟的發展要求。

2.用于交通運輸

氫能作為潛在的交通燃料被視為石油和天然氣的替代品，氫動力系統真正的實現零排放，有效地滿足節能減排的發展要求，其中可以配合著質子交換模電和固體氧化物電池來充分地發揮氫能技術本身的優勢。值得注意的是，在技術模式使用過程中，需要考慮其中的能源消耗以及工業溫度等等，設置不同的功率密度指標。相比于純電動汽車氫燃料電池汽車以及卡車燃料加入時間較短，續航里程較長，但是氫能汽車的綜合能量利用效率僅為25%左右。各項關鍵技術還處于研發階段，因此需要加強對技術模式的深入性分析和交通行業進行相互的匹配，充分地發揮輕農資源本身的優勢。與此同時在實際使用過程中也可以投入到鐵路以及航空領域，主要是用作輔助動力單元，并且根據碳排放的管理要求充分地發揮氫能本身的潛在空間，從而滿足各個系統的基本運作。在實際使用的過程中可以利用氫燃料電池之后再配合著微電網搭建一體化的系統利用模式，從而提高能源本身利用率，避免出現較為嚴重的資源消耗問題，從而使整體資源利用效果能夠得到全面的提升。

3.能源企業

在能源企業中利用氫能的優勢較為突出，有效地轉變了在以往能源企業發展中粗放式的工作模式，從而保證整體的使用效果。氫能作為燃氣輪機或者是電池能夠提供對應的燃料，并且可以作為備用電源滿足當前的供電需求，尤其是在偏遠地區的利用非常的重要屬于靈活性的電源體系，多方位的符合整體的使用標準。氫能作為壓縮氣體的方式進行儲存能夠平衡電力的需求，同時也可以和可再生能源的間歇性波動相互地融合，從而保證系統的基本運作。在能源具體使用的過程中，要建立燃料管理的目標，并且提供更加可靠的清潔能源?？刂坪们捌诘某杀就度?，充分地發揮性能本身的優勢。

4.建筑供熱

在建筑工作中融入氫能能源的優勢也較為突出，既可以減少環境污染，還有助于滿足基本的使用要求。在實際使用的過程中可以和天然氣相互的混合，之后再根據燃料電池技術充分地提高能源的利用率，為建筑提供連續的熱能和電力供應，取代以往的化石燃料。在燃氣輪機使用過程中，可以根據氫能的使用，實現循環式的供熱，并且可以推動燃氣輪的發電。汽輪機排氣作為能源的供應熱量整體循環率可以高達55%，有效地保證了整體使用效果。另外也可以開發不同的動力電池，融入電功率的驅動模塊，搭建微型的系統結構模式，之后再以氫氣為主導的燃料提供相對應的能源，保證整體的使用效率。另外在后續工作中也可以根據總供熱量的值設置不同的氫能使用模塊，充分地發揮氫能本身的利用優勢，使整體能源管理水平能夠得到全面的提升。

（三）優化方法

由于氫能在各項作業中的利用優勢較為突出，因此在實際工作中需要加強對技術模式創建重視程度，并且提出更加科學地優化方法，從而使輕能使用效率能夠得到全面的提高。在實際發展過程中需要根據市場的發展方向，加強對技術模式的研究力度，縮小和發達國家之間的差距，并且還需要盡快地將氫能納入國家能源體系中制定氫能發展的路線圖，并且完成當前的產業布局。根據地區的特點布置差異化的氫能產業，使行業能夠有廣闊的發展前景，保護我國的生態資源和能源。

結束語：

在綜合能源系統中氫能的產生有著重要推動作用，但是在實際使用時還存在諸多不成熟之處，因此在實際工作中需要加強對技術的科學研發，借鑒發達國家關于發展氫能的相關經驗，之后再根據我國的特點選擇正確的氫能使用模式，完善綜合能源系統結構，從而使氫能利用效果能夠符合預期的要求，達到節能減排目標。

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