中国新能源工业概述(ppt 67页)
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新能源行业细分PPT课件
生物质气化与液化的优势
提高能源利用效率、可再生、环保。
生物质液化
将生物质转化为液体燃料，如生物柴油、生 物润滑油等。
生物质气化与液化的挑战
技术成熟度、设备成本、生物质资源的获取 和储存。
05 地热能行业
地热发电
01
02
03
04
原理
地热发电是利用地下热水和蒸 汽为动力源，通过发电机组将
热能转化为电能的过程。
风能热水器在设计和制造过程中， 需要考虑空气压缩效率、热能转 换效率以及设备的可靠性等问题。
风能船舶
风能船舶是一种利用风能驱动船舶航行的装置，具有节能、环保、降低运营成本等 优点。
风能船舶的设计和制造需要综合考虑船舶的稳定性、安全性以及航行效率等因素。
目前，风能船舶主要应用于旅游观光、渔业捕捞等领域，未来有望在货运、客运等 领域得到广泛应用。
新能源行业的发展历程
01
起步阶段
20世纪70年代，石油危机催生了新能源行业的发展，各国开始重视可
再生能源和清洁能源的研发和应用。
02
成长阶段
20世纪90年代至今，随着技术的进步和环保意识的提高，新能源行业
逐步进入商业化阶段，市场规模不断扩大。
03
创新阶段
近年来，随着科技的不断进步，新能源行业正迎来新一轮的技术创新和
优势
地热温泉具有缓解疲劳、促进血液循 环、改善皮肤等功效，受到广泛欢迎。
全球分布
全球地热温泉较多的地区包括日本、 美国、冰岛等国家。
地热农业利用
原理
技术类型
地热农业利用地热能进行温室种植、养殖 等农业生产活动。
地热农业技术主要分为地热温室和大棚两 种类型。
优势
全球分布
提高能源利用效率、可再生、环保。
生物质液化
将生物质转化为液体燃料，如生物柴油、生 物润滑油等。
生物质气化与液化的挑战
技术成熟度、设备成本、生物质资源的获取 和储存。
05 地热能行业
地热发电
01
02
03
04
原理
地热发电是利用地下热水和蒸 汽为动力源，通过发电机组将
热能转化为电能的过程。
风能热水器在设计和制造过程中， 需要考虑空气压缩效率、热能转 换效率以及设备的可靠性等问题。
风能船舶
风能船舶是一种利用风能驱动船舶航行的装置，具有节能、环保、降低运营成本等 优点。
风能船舶的设计和制造需要综合考虑船舶的稳定性、安全性以及航行效率等因素。
目前，风能船舶主要应用于旅游观光、渔业捕捞等领域，未来有望在货运、客运等 领域得到广泛应用。
新能源行业的发展历程
01
起步阶段
20世纪70年代，石油危机催生了新能源行业的发展，各国开始重视可
再生能源和清洁能源的研发和应用。
02
成长阶段
20世纪90年代至今，随着技术的进步和环保意识的提高，新能源行业
逐步进入商业化阶段，市场规模不断扩大。
03
创新阶段
近年来，随着科技的不断进步，新能源行业正迎来新一轮的技术创新和
优势
地热温泉具有缓解疲劳、促进血液循 环、改善皮肤等功效，受到广泛欢迎。
全球分布
全球地热温泉较多的地区包括日本、 美国、冰岛等国家。
地热农业利用
原理
技术类型
地热农业利用地热能进行温室种植、养殖 等农业生产活动。
地热农业技术主要分为地热温室和大棚两 种类型。
优势
全球分布
中国的新能源PPTX 演示文稿
雄县盛唐小区地热供暖
雄县地热供热站
③.地热发电 中国20世纪70年代，先后在广东丰顺、河北怀来、江西宜春、湖南灰
汤、辽宁熊岳、广西象州和山东招远等7个地区，建设了中低温地热发电 站，在西藏羊八井建设了中高温地热发电站。因发电效率、经济效益等原 因，目前仅广东丰顺和西藏羊八井尚在发电。2014年底，中国地热发电总 装机容量仅为27.88MW。
（3）分析瓜州建设大型风电场的不利区位条件。
分析：从工业区位因素入手，该处经济落后，电能的需求少，距离市场 远，需长距离输电，且基础设施（如电网等）不足，建设成本高．
答案：当地（经济落后，人口稀少）电能需求少；离东部（用户）较 远（需长距离输电）；当地基础设施（如电网等）不足；建设成本高 （投资大），当地资金不足． （4）为保障电网的稳定性，还规划在瓜州建设规模较大的热电站作 为调节电站。试解释为大型风电场配建调节电站的原因。 分析：调节电站主要用于风力资源较少，风力发电少时用于补充电力．
上海鲜花港太阳能电站
2、风能
(1)、我国风能分布特点 地区分布不均衡，由东 南沿海向西北内陆先减 少后增加，东南沿海、 东北、华北、西北风能 资源丰富，四川盆地、 西双版纳风能最小
（2）、风能的优缺点
优点：蕴量巨大;可以再 生;分布广泛;无污染。
缺点：①风速不稳定；②风能密度低；③地区差异大
影响风力大小的因素
一 期 二 期 热技术和地下土壤的换热技术有机合理地结合为一体的复合式能源系
统，是暖通空调领域内的一次革命性的技术创新。
国奥村（污水源热泵）
北京用友软件园地源热泵项目
②.中深层地热能直接利用 20 世纪90 年代以来，地热资源开发利用得到了蓬勃的发展，形成了以
天津、陕西、河北为代表的地热供暖，以北京、东南沿海为代表的温泉旅 游与疗养等中深层地热资源直接利用方式。到2015年底，全国中深层地热 供暖面积达到1.02亿平方米，实现年替代标煤290万吨，减排二氧化碳750 万吨。
中国新能源产业现状及政策-PPT精品文档
2.1 风力发电—海上风电
海上风电的范围
• 1. 潮间带和潮下带滩涂风电场：多年平均大潮高潮线以下至
理论最低潮位以下5m水深内的海域。 • 2. 近海风电场：理论最低潮位以下 5m ～ 50m 水深内的海域， 含无人岛屿及海礁。 • 3. 深海风电场：理论最低潮位以下50m水深的海域，含无人岛
屿及海礁。
中国新能源产业现状及政策
中华全国工商业联合会新能源商会
中华全国工商业联合会新能源商会
目 录
1
2 3 4
1. 总休概述
新能源包括风能、太阳能、生物质能、地热能和海洋能等 ，资源潜力大，环境污染低，可永续利用，是有利于人与 自然和谐发展的重要能源。 鼓励发展新能源已成为国际社会共识，在政策方面，制定 了新能源的发展目标或相关政策的国家与地区，从2019年 初的55个增加到2019年初的100多个，大多数国家采取了多 种激励政策,中国已将新能源列为战略新兴产业加以扶持和 推动。 2009年，中国在新能源领域投资达346亿美元，居世界第一 位。
2.1 风力发电—海上风电
• 2019年4月国家能源局的国能新能 [2009]130号文件要求沿海各 省（区、市） 制定本地区海上风电发展规划，并提出近期拟 开展前期工作的海上风电开发方案，报国家能源局审核。
• 文件附上“海上风电场工程规划工作大纲”作为编制依据。
• 对工作范围、原则、内容、方法、要求、组织管理、职责、成 果及验收都作了具体规定。
2.1 风力发电—海上风电
中国首轮海上风电特许权项目招标
中标项目 滨海30万千瓦 射阳30万千瓦 东台20万千瓦 大丰20万千瓦 中标价格 0.737元/千瓦时 0.7047元/千瓦时 0.6235元/千瓦时 0.6396元/千瓦时 中标单位 大唐新能源股份有限公司 (大唐集团旗下) 中国电力投资有限公司联合体 (中国电力投资集团旗下) 山东鲁能集团有限公司 (国家电网公司旗下) 龙源电力集团股份有限公司 (国电年全球新能源投资方向（10亿美元）
我国新能源发展情况课堂PPT
近日世界上最大型的海上风力发电机SL5000投入试运行，由华锐科技集团研发生 产，值得骄傲的是从设计图纸到零件的组装全过程都是由我国自行完成的，此技 术位居世界首位。
在风力发电其他领域，我国也取得了领先地位，位于前十的陆上风机制造商，中 国占了4位，上海电气更是成为了世界上最大的海上风机制造商，在2016年占据 了全球风机制造数量的一半以上，
6/26/2024
18
地热资源按其属性可分为三种类型：
高温（>150℃）对流型地热资源，这类资源主要分布在西藏、腾冲现 代火山区及台湾，前二者属地中海地热带中的东延部分，而台湾位居环太 平洋地热带中。
中温（90-150℃）、低温（〈90℃）对流型地热资源，主要分布在沿 海一带如广东、福建、海南等省区；
中低温传导型地热资源
6/26/2024
19
我国地热发电发展现状
中国地热资源多为低温地热 ，主要分布在西藏、四川、华北、松辽和苏北。有 利于发电的高温地热资源，主要分布在滇、藏、川西和台湾。据估计，喜马拉雅山 地带高温地热有255处 5800MW。迄今运行的地热电站有 5处共 27.78MW，中国尚 有大量高低温地热，尤其是西部地热亟待开发地热发电信息。
1980年联合国召开的“联合国新能源和可再生能源会议”对新能源的定义为：以新技 术和新材料为基础，使传统的可再生能源得到现代化的开发和利用，用取之不尽、周 而复始的可再生能源取代资源有限、对环境有污染的化石能源，重点开发太阳能、风 能、生物质能、潮汐能、地热能、氢能和核能（原子能）
新能源一般是指在新技术基础上加以开发利用的可再生能源，包括太阳能、生物质能、 风能、地热能、波浪能、洋流能和潮汐能，以及海洋表面与深层之间的热循环等；此 外，还有氢能、沼气、酒精、甲醇等，而已经广泛利用的煤炭、石油、天然气、水能 等能源，称为常规能源。随着常规能源的有限性以及环境问题的日益突出，以环保和 可再生为特质的新能源越来越得到各国的重视。
在风力发电其他领域，我国也取得了领先地位，位于前十的陆上风机制造商，中 国占了4位，上海电气更是成为了世界上最大的海上风机制造商，在2016年占据 了全球风机制造数量的一半以上，
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地热资源按其属性可分为三种类型：
高温（>150℃）对流型地热资源，这类资源主要分布在西藏、腾冲现 代火山区及台湾，前二者属地中海地热带中的东延部分，而台湾位居环太 平洋地热带中。
中温（90-150℃）、低温（〈90℃）对流型地热资源，主要分布在沿 海一带如广东、福建、海南等省区；
中低温传导型地热资源
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我国地热发电发展现状
中国地热资源多为低温地热 ，主要分布在西藏、四川、华北、松辽和苏北。有 利于发电的高温地热资源，主要分布在滇、藏、川西和台湾。据估计，喜马拉雅山 地带高温地热有255处 5800MW。迄今运行的地热电站有 5处共 27.78MW，中国尚 有大量高低温地热，尤其是西部地热亟待开发地热发电信息。
1980年联合国召开的“联合国新能源和可再生能源会议”对新能源的定义为：以新技 术和新材料为基础，使传统的可再生能源得到现代化的开发和利用，用取之不尽、周 而复始的可再生能源取代资源有限、对环境有污染的化石能源，重点开发太阳能、风 能、生物质能、潮汐能、地热能、氢能和核能（原子能）
新能源一般是指在新技术基础上加以开发利用的可再生能源，包括太阳能、生物质能、 风能、地热能、波浪能、洋流能和潮汐能，以及海洋表面与深层之间的热循环等；此 外，还有氢能、沼气、酒精、甲醇等，而已经广泛利用的煤炭、石油、天然气、水能 等能源，称为常规能源。随着常规能源的有限性以及环境问题的日益突出，以环保和 可再生为特质的新能源越来越得到各国的重视。
新能源汽车行业概述及产业链分析PPT
新能源汽车行业概述及产业链分析PPT 新能源汽车行业概述及产业链分析一、新能源汽车行业概述随着气候变化和环境污染问题的日益突出，全球对于减少尾气排放和替代传统燃油车的需求越来越迫切。
新能源汽车作为一种环保、节能的交通工具，逐渐成为各国政府和汽车制造商的重要关注领域。
新能源汽车包括纯电动汽车、插电式混合动力车和燃料电池汽车等。
相比于传统燃油车，新能源汽车拥有更低的碳排放和更高的能源利用率，同时减少对于有限的石油资源的依赖。
目前全球新能源汽车市场规模呈现高速增长的趋势。
根据国际能源署（IEA）的数据，2024年全球新能源汽车销售量达到227.8万辆，同比增长63%。
中国是全球最大的新能源汽车市场，2024年新能源汽车销售量超过100万辆，占全球市场份额的50%以上。
二、新能源汽车产业链新能源汽车产业链是指从新能源汽车的研发设计到生产制造、销售服务和后期维护等环节中涉及的一系列产业和企业的集合体。
根据不同的划分方式，新能源汽车产业链可以分为三个层次：上游产业链、中游产业链和下游产业链。
1.上游产业链上游产业链主要涉及到新能源汽车核心技术的研发和应用，包括电池技术、电机技术、控制系统技术等。
同时还包括关键零部件的研发和生产，如电驱动系统、燃料电池等。
上游产业链是整个新能源汽车产业链的基础，对于新能源汽车的整体性能和竞争力具有重要的影响。
2.中游产业链中游产业链是指新能源汽车的零部件和总成的制造环节，包括电池、电机、充电设备、电控系统、车身、车内装饰等。
中游产业链中的企业主要是供应商和零部件制造商，它们根据汽车制造商的需求进行生产和供应。
中游产业链的健康发展对于新能源汽车的质量和成本具有重要影响。
3.下游产业链下游产业链是指新能源汽车的销售、服务和后期维护环节。
下游产业链包括汽车销售商、汽车维修厂和充电设施运营商等。
随着新能源汽车市场的快速增长，下游产业链也在不断扩大和完善。
同时，政府对于新能源汽车的扶持政策也推动了下游产业链的发展。
中国新能源产业发展PPT(共 57张)
资热潮消退。2009年，全球清洁能源投资额度为 1450亿美元，同比2008年的1554亿美元下降了 6.5%。新能源投资方式包括政府财政支持、VC、 PE、上市融资、碳交易融资、信贷、资产并购等。 在新能源产业发展不同阶段，融资方式也不同。
3Leabharlann 42009年，太阳能、风能和生物质能仍然是新能源产 业的投资重点。而在此次金融危机影响下，2009年 全球清洁技术投资并没有严重下滑的重要原因是， 亚洲和大洋洲国家成为新能源产业投资重点国家。 2009年，亚洲和大洋洲在清洁能源领域投资额度达 到373亿美元。首次超过美国320亿没有的投资。欧 洲、中东和非洲投资保持在422亿美元。 虽然2009 年EMEA(欧洲、 中东和非洲)地区清洁能源投资额 度同比下降了14%，美国同比下降25%，但亚洲和 大洋洲地区投资却同比增长了25%，并且主要由风 电产业驱动。
为主，丹麦以风电为主，德国以风电和太阳 能为主。
7
2、产业结构 风能、太阳能和生物质能仍然是全球新能源
的主要开发形式。2009年，全球新能源产业 增长仍然以风电产业为主，占清洁能源投资 比重高的40%以上。太阳能投资比重有一定 下滑。
8
9
(1) 光伏产业
太阳能光伏电池是太阳能光伏发电的核心部分，根据所用原 材料的不同，太阳能光伏电池可以分为晶体硅光伏电池、薄 膜光伏电池和聚光电池等种类。以First Solar为代表的薄膜 太阳能电池在2009年成绩斐然。2009年，First Solar公司太 阳能电池组件产量超过1GW，发电成本在2008年第四季度 首次打破了1美元/瓦的壁垒，2009年三季度的成本为0.85美 元/瓦；2009年三季度组件平均转换效率达到11%。
根据目前新能源技术发展状况， 结合各国对新能源 产业的政策支持力度， 可以预测，到2020年，光 伏产业将是未来新能源产业投资的重点领域，其次 为陆地风电。
3Leabharlann 42009年，太阳能、风能和生物质能仍然是新能源产 业的投资重点。而在此次金融危机影响下，2009年 全球清洁技术投资并没有严重下滑的重要原因是， 亚洲和大洋洲国家成为新能源产业投资重点国家。 2009年，亚洲和大洋洲在清洁能源领域投资额度达 到373亿美元。首次超过美国320亿没有的投资。欧 洲、中东和非洲投资保持在422亿美元。 虽然2009 年EMEA(欧洲、 中东和非洲)地区清洁能源投资额 度同比下降了14%，美国同比下降25%，但亚洲和 大洋洲地区投资却同比增长了25%，并且主要由风 电产业驱动。
为主，丹麦以风电为主，德国以风电和太阳 能为主。
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2、产业结构 风能、太阳能和生物质能仍然是全球新能源
的主要开发形式。2009年，全球新能源产业 增长仍然以风电产业为主，占清洁能源投资 比重高的40%以上。太阳能投资比重有一定 下滑。
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(1) 光伏产业
太阳能光伏电池是太阳能光伏发电的核心部分，根据所用原 材料的不同，太阳能光伏电池可以分为晶体硅光伏电池、薄 膜光伏电池和聚光电池等种类。以First Solar为代表的薄膜 太阳能电池在2009年成绩斐然。2009年，First Solar公司太 阳能电池组件产量超过1GW，发电成本在2008年第四季度 首次打破了1美元/瓦的壁垒，2009年三季度的成本为0.85美 元/瓦；2009年三季度组件平均转换效率达到11%。
根据目前新能源技术发展状况， 结合各国对新能源 产业的政策支持力度， 可以预测，到2020年，光 伏产业将是未来新能源产业投资的重点领域，其次 为陆地风电。
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可再生能源：水力、风力、太阳能、生物质能、热地等。
二、化石能源
三、氢能源
• 大气中二氧化碳逐年增加，地球不断变 暖，生态环境恶化，自然灾害频发，造 成的损失逐年增加。
• 化石能源储量有限，消耗加快。 • 能源结构单一，过渡依赖化石能源。 • 经济增长、环境保护和社会发展的压力。
氢：储量大，分布广，清洁无污染
120℃-300℃ 19.6 wt% H2 不足: NH3BH3制备成本偏高
BN纳米结构贮氢
B99N99
C186 nanotubes Atomic structure models
近年来，大量的研究集中在纳米碳管储氢方 面，主要是人们认为纳米碳管的储氢容量高， 理论上可达10%。
四、太阳能
太阳能即太阳辐射能，它是太阳内部连 续不断的核聚变反应过程产生的能量。
利用煤和生物质等气化制氢是将这些物 质在高温下裂解成合成气后进行水气转 换等过程，提高氢的成分，最后经过净 化处理得到燃料氢。其中煤的气化制氢 是目前广泛使用的制氢技术。
（2）电解水制氢工艺
该反应只要对电解槽通入直流电即可进 行，操作简单，效率较高 ，现在已经发 展了多种电解槽，如碱性电解槽、质子 交换膜电解槽和固体氧化物电解槽等。
用太阳能电池产生的电能电解水是制氢的一条 具有十分诱人前景的途径。
人工光合作用的研究为太阳能制氢提供了另外 一条途径。光合作用的核心是由太阳光驱动将 水分子裂解为氧气、氢离子和电子。植物通过 还原碳元素的形式将太阳能固定下来，能否不 要将太阳能固定在碳元素中得到利用呢？人工 光合作用将使这种想法成为可能，它完全抛弃 了植物载体，只利用光合作用的原理，通过光 裂解水分子，直接提取氢气。
LiBH4
18.2
13.5
NaBH4
10.5
10.8
NH3BH3
19.5
19.5
NH4BH4
24.5
24.5
Al(BH4)3 16.8
Mg(BH4)2 14.8
LiAlH2(BH4) 15.2
2
研nnium Cell et al.
Wolf et al. Unstable >-20℃
甲烷重整制氢:
CH4 + H2O=3H2 + CO 这个反应是吸热反应，需要外部输入热 量，反应温度大约700℃～850℃，反 应压力为3×105 Pa～2.5 ×105Pa。
反应产物合成气被输入到下一级水气置换 反应器 ，经过水气置换反应，将CO转化为 H2，提高了氢的产量。
CO + H2O = H2 + CO2 重整制氢的能量转换效率可以达到75 %～ 80 %，经济有效，如果将余热回收利用， 效率可达85%以上
LiBH4x
LiBH2
2x 2
H2.........2.00。C
LiBH2
LiH
B
1 2
H2.............4. 53。C
LiBH4分解制氢
N 4 F H L4 i B L H i B F 4 N H 2
强放热反应 可以获得13.6 wt% H2
NH3BN3分解制氢
N3B H3H B N 3H 2
氢气的储存
类 型 典型技术 体积密度 重量密度 备 注
液态氢 71g/l ~5wt% 20K,能耗大
物理 方法
高压氢
大比表吸附 剂
纳米碳管
39 g/l
~3.3wt% RT,70MPa
~1wt%
80K
<2wt% 可逆存放量
金属氢化物 >100 g/l
化学 有机液体 ~50 g/l
方法 其他含氢物
质
63 g/l
地球轨道上的平均太阳辐射强度 为1367kw/m2。地球赤道的周 长为40000km，从而可计算出， 地球获得的能量可达 172,500TW。也就是说太阳每 秒钟照射到地球上的能量就相当 于500万吨煤。
目前人类所能够使用的能源形式
（一）对太阳能的间接利用
（二）太阳辐射能的直接利用
与其他能源相比，太阳能具有独特的 优点： （1）它没有一般煤炭、石油等矿物 燃料产生的有害气体和废渣，因而不 污染环境，被称作“干净能源”。 （2）到处都可以得到太阳能，使用 方便、安全。 （3）成本低廉，可以再生。
氢能的利用
（1）直接燃烧 （2）燃料电池
氢气作为能源遇到的两个问题 氢气的制备 氢气的储存
（一）氢气的制备
（１）热化学工艺制氢 热化学工艺主要是将碳水化合物(煤、石油、 天然气、生物质等) 输入高温化学反应器 ， 生成由H2、CO 、CO2 和 CH4 等组成的合 成气体 ，然后进行重整和水气置换反应来 提高氢的产量 ，最后将氢气分离提纯得到 可以用做交通燃料的氢气。
<2wt% 可实用速度吸\放氢量 ~7wt% 苯理论量 >4wt% 30%NaBH4溶液
含硼贮氢材料
• 硼氢化合物 热分解制氢——NH3BH3、LiBH4等 水分解制氢——NaBH4（SBH）等
• BN纳米结构材料
• 硼促进贮氢材料
硼氢化合物贮氢
硼氢化物
氢含量 wt%
formula reaction
新能源工业
一、能源的分类
• 一次能源：在自然界中可直接取得不必改 变其基本形态的能源。
• 二次能源：由一次能源经过加工或转换成 另一种形态的能源产品。
• 常规能源：即传统能源，已经大规模生产 和广泛利用的能源。
• 新能源：以新技术为基础，系统开发的能 源。
常见的能源
• 太阳能 • 化石能源 • 水能 • 风能 • 潮汐能：海水潮流运动的能量 • 海洋能：潮汐能、波浪能、海流能、温差能 • 地热能：地球内部释放到地表的能量 • 生物质：燃烧植物体放出热能 • 核能（原子能） • 氢能
Potential chemical substance for H2
storage
LiBH4分解制氢
Prof. A. Zuttel, Switzerland Univ Fribourg 450℃ 左右可以获得13.5 wt% H2
LiBH4
LiBH4x
x 2
H2.............108。C
部分氧化制氢是将碳氢化合物部分氧化生成 CO和氢的工艺。
2CH4 + O2=4H2 +2CO 加入催化剂，系统转化效率会大大提高。反 应产物合成气也和重整制氢一样，需要进行 水气置换反应，以提高H2 的产量。最后再 经过分离提纯，得到可以用于交通工具的燃 料。由于这个生产过程中也有CO2的排放， 所以也是通向环保制氢的过渡。
二、化石能源
三、氢能源
• 大气中二氧化碳逐年增加，地球不断变 暖，生态环境恶化，自然灾害频发，造 成的损失逐年增加。
• 化石能源储量有限，消耗加快。 • 能源结构单一，过渡依赖化石能源。 • 经济增长、环境保护和社会发展的压力。
氢：储量大，分布广，清洁无污染
120℃-300℃ 19.6 wt% H2 不足: NH3BH3制备成本偏高
BN纳米结构贮氢
B99N99
C186 nanotubes Atomic structure models
近年来，大量的研究集中在纳米碳管储氢方 面，主要是人们认为纳米碳管的储氢容量高， 理论上可达10%。
四、太阳能
太阳能即太阳辐射能，它是太阳内部连 续不断的核聚变反应过程产生的能量。
利用煤和生物质等气化制氢是将这些物 质在高温下裂解成合成气后进行水气转 换等过程，提高氢的成分，最后经过净 化处理得到燃料氢。其中煤的气化制氢 是目前广泛使用的制氢技术。
（2）电解水制氢工艺
该反应只要对电解槽通入直流电即可进 行，操作简单，效率较高 ，现在已经发 展了多种电解槽，如碱性电解槽、质子 交换膜电解槽和固体氧化物电解槽等。
用太阳能电池产生的电能电解水是制氢的一条 具有十分诱人前景的途径。
人工光合作用的研究为太阳能制氢提供了另外 一条途径。光合作用的核心是由太阳光驱动将 水分子裂解为氧气、氢离子和电子。植物通过 还原碳元素的形式将太阳能固定下来，能否不 要将太阳能固定在碳元素中得到利用呢？人工 光合作用将使这种想法成为可能，它完全抛弃 了植物载体，只利用光合作用的原理，通过光 裂解水分子，直接提取氢气。
LiBH4
18.2
13.5
NaBH4
10.5
10.8
NH3BH3
19.5
19.5
NH4BH4
24.5
24.5
Al(BH4)3 16.8
Mg(BH4)2 14.8
LiAlH2(BH4) 15.2
2
研nnium Cell et al.
Wolf et al. Unstable >-20℃
甲烷重整制氢:
CH4 + H2O=3H2 + CO 这个反应是吸热反应，需要外部输入热 量，反应温度大约700℃～850℃，反 应压力为3×105 Pa～2.5 ×105Pa。
反应产物合成气被输入到下一级水气置换 反应器 ，经过水气置换反应，将CO转化为 H2，提高了氢的产量。
CO + H2O = H2 + CO2 重整制氢的能量转换效率可以达到75 %～ 80 %，经济有效，如果将余热回收利用， 效率可达85%以上
LiBH4x
LiBH2
2x 2
H2.........2.00。C
LiBH2
LiH
B
1 2
H2.............4. 53。C
LiBH4分解制氢
N 4 F H L4 i B L H i B F 4 N H 2
强放热反应 可以获得13.6 wt% H2
NH3BN3分解制氢
N3B H3H B N 3H 2
氢气的储存
类 型 典型技术 体积密度 重量密度 备 注
液态氢 71g/l ~5wt% 20K,能耗大
物理 方法
高压氢
大比表吸附 剂
纳米碳管
39 g/l
~3.3wt% RT,70MPa
~1wt%
80K
<2wt% 可逆存放量
金属氢化物 >100 g/l
化学 有机液体 ~50 g/l
方法 其他含氢物
质
63 g/l
地球轨道上的平均太阳辐射强度 为1367kw/m2。地球赤道的周 长为40000km，从而可计算出， 地球获得的能量可达 172,500TW。也就是说太阳每 秒钟照射到地球上的能量就相当 于500万吨煤。
目前人类所能够使用的能源形式
（一）对太阳能的间接利用
（二）太阳辐射能的直接利用
与其他能源相比，太阳能具有独特的 优点： （1）它没有一般煤炭、石油等矿物 燃料产生的有害气体和废渣，因而不 污染环境，被称作“干净能源”。 （2）到处都可以得到太阳能，使用 方便、安全。 （3）成本低廉，可以再生。
氢能的利用
（1）直接燃烧 （2）燃料电池
氢气作为能源遇到的两个问题 氢气的制备 氢气的储存
（一）氢气的制备
（１）热化学工艺制氢 热化学工艺主要是将碳水化合物(煤、石油、 天然气、生物质等) 输入高温化学反应器 ， 生成由H2、CO 、CO2 和 CH4 等组成的合 成气体 ，然后进行重整和水气置换反应来 提高氢的产量 ，最后将氢气分离提纯得到 可以用做交通燃料的氢气。
<2wt% 可实用速度吸\放氢量 ~7wt% 苯理论量 >4wt% 30%NaBH4溶液
含硼贮氢材料
• 硼氢化合物 热分解制氢——NH3BH3、LiBH4等 水分解制氢——NaBH4（SBH）等
• BN纳米结构材料
• 硼促进贮氢材料
硼氢化合物贮氢
硼氢化物
氢含量 wt%
formula reaction
新能源工业
一、能源的分类
• 一次能源：在自然界中可直接取得不必改 变其基本形态的能源。
• 二次能源：由一次能源经过加工或转换成 另一种形态的能源产品。
• 常规能源：即传统能源，已经大规模生产 和广泛利用的能源。
• 新能源：以新技术为基础，系统开发的能 源。
常见的能源
• 太阳能 • 化石能源 • 水能 • 风能 • 潮汐能：海水潮流运动的能量 • 海洋能：潮汐能、波浪能、海流能、温差能 • 地热能：地球内部释放到地表的能量 • 生物质：燃烧植物体放出热能 • 核能（原子能） • 氢能
Potential chemical substance for H2
storage
LiBH4分解制氢
Prof. A. Zuttel, Switzerland Univ Fribourg 450℃ 左右可以获得13.5 wt% H2
LiBH4
LiBH4x
x 2
H2.............108。C
部分氧化制氢是将碳氢化合物部分氧化生成 CO和氢的工艺。
2CH4 + O2=4H2 +2CO 加入催化剂，系统转化效率会大大提高。反 应产物合成气也和重整制氢一样，需要进行 水气置换反应，以提高H2 的产量。最后再 经过分离提纯，得到可以用于交通工具的燃 料。由于这个生产过程中也有CO2的排放， 所以也是通向环保制氢的过渡。