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國家能源局為氫能發展畫出藍圖,氫氣安全同樣不容忽視!

2023-01-30 08:08:58



01



1月6日,國家能源局綜合司公開征求《新型電力系統發展藍皮書(征求意見稿)》意見。




意見稿提出:


推動多領域清潔能源電能替代,充分挖掘用戶側消納新能源潛力。推動各領域先進電氣化技術及裝備發展進步并向各行業高比例滲透,交通領域大力推動新能源、氫燃料電池汽車全面替代傳統能源汽車,建筑領域積極推廣建筑光伏一體化清潔替代。工業領域加快電爐鋼、電鍋爐、電窯爐、電加熱等技術應用,擴大電氣化終端用能設備使用比例。


新能源逐步成為發電量結構主體電源,電能與氫能等二次能源深度融合利用。依托儲能技術、虛擬同步機技術、長時間尺度新能源資源評估和功率預測技術、智慧集控技術等創新突破,新能源普遍具備電力支撐、電力安全保障、系統調節等重要功能,逐漸成為發電量結構主體電源和基礎保障型電源。煤電、氣電、常規水電等傳統電源轉型成為系統調節性電源,服務高比例新能源消納,支撐電網安全穩定運行,提供應急保障和備用容量。


電力在能源系統中的核心紐帶作用充分發揮,通過電轉氫、電制燃料等方式與氫能等二次能源融合利用,助力構建多種能源與電能互聯互通的能源體系。增強型干熱巖發電等顛覆性技術有望實現突破,新一代先進核電技術實現規模化應用,形成熱堆—快堆匹配發展局面,核聚變有望進入商業化應用并提供長期穩定安全的清潔能源輸出,助力碳中和目標實現。


02


作為一種新能源,氫氣在化工、電子、醫療、冶金等很多領域得到廣泛應用。但由于氫氣分子很小,在生產、儲存、運輸和使用過程中易泄漏,所以在使用氫氣時需要利用氫氣傳感器對環境中氫氣的含量進行檢測。


常用的氫氣傳感器主要有以下幾種類型。


半導體型氫氣傳感器



金屬氧化物半導體氫氣傳感器所使用的氣敏材料是在清潔空氣中電導率較低的二氧化錫(SnO2),當傳感器所處環境中存在氫氣時,電導率隨空氣中氫氣濃度的增加而增大,使用簡單的電路即可將電導率的變化轉換為該氣體濃度相對應的輸出信號。


MQ-8氫氣傳感器


催化燃燒式氫氣傳感器


催化燃燒式氫氣傳感器根據催化燃燒效應的原理工作,由檢測元件和補償元件配對組成電橋的一個臂,遇氫氣時檢測元件電阻升高,橋路輸出電壓產生變化,隨氫氣濃度增大而成正比例增大,補償元件起參比及溫濕度補償作用。



CMV-2021D催化氫氣傳感器


電化學氫氣傳感器


電化學氫氣傳感器是燃料電池型傳感器,氫氣和氧氣在工作電極和對電極上發生相應的氧化還原反應并釋放電荷形成電流,產生的電流大小與氫氣濃度成正比并遵循法拉第定律,通過測定電流的大小即可判定氫氣濃度的高低。


ME2-H2電化學氫氣傳感器


在這幾類氫氣傳感器中,電化學氫氣傳感器運行所需的功率非常小,其功耗在所有傳感器類型中是Z低的。具有靈敏度高、反應時間短、校準后重現性好、線性好、零點穩定、交叉靈敏度相對較低等特點。


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