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國(guó)家能源局為氫能發(fā)展畫出藍(lán)圖,氫氣安全同樣不容忽視!

2023-01-30 08:08:58



01



1月6日,國(guó)家能源局綜合司公開征求《新型電力系統(tǒng)發(fā)展藍(lán)皮書(征求意見稿)》意見。




意見稿提出:


推動(dòng)多領(lǐng)域清潔能源電能替代,充分挖掘用戶側(cè)消納新能源潛力。推動(dòng)各領(lǐng)域先進(jìn)電氣化技術(shù)及裝備發(fā)展進(jìn)步并向各行業(yè)高比例滲透,交通領(lǐng)域大力推動(dòng)新能源、氫燃料電池汽車全面替代傳統(tǒng)能源汽車,建筑領(lǐng)域積極推廣建筑光伏一體化清潔替代。工業(yè)領(lǐng)域加快電爐鋼、電鍋爐、電窯爐、電加熱等技術(shù)應(yīng)用,擴(kuò)大電氣化終端用能設(shè)備使用比例。


新能源逐步成為發(fā)電量結(jié)構(gòu)主體電源,電能與氫能等二次能源深度融合利用。依托儲(chǔ)能技術(shù)、虛擬同步機(jī)技術(shù)、長(zhǎng)時(shí)間尺度新能源資源評(píng)估和功率預(yù)測(cè)技術(shù)、智慧集控技術(shù)等創(chuàng)新突破,新能源普遍具備電力支撐、電力安全保障、系統(tǒng)調(diào)節(jié)等重要功能,逐漸成為發(fā)電量結(jié)構(gòu)主體電源和基礎(chǔ)保障型電源。煤電、氣電、常規(guī)水電等傳統(tǒng)電源轉(zhuǎn)型成為系統(tǒng)調(diào)節(jié)性電源,服務(wù)高比例新能源消納,支撐電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行,提供應(yīng)急保障和備用容量。


電力在能源系統(tǒng)中的核心紐帶作用充分發(fā)揮,通過電轉(zhuǎn)氫、電制燃料等方式與氫能等二次能源融合利用,助力構(gòu)建多種能源與電能互聯(lián)互通的能源體系。增強(qiáng)型干熱巖發(fā)電等顛覆性技術(shù)有望實(shí)現(xiàn)突破,新一代先進(jìn)核電技術(shù)實(shí)現(xiàn)規(guī)模化應(yīng)用,形成熱堆—快堆匹配發(fā)展局面,核聚變有望進(jìn)入商業(yè)化應(yīng)用并提供長(zhǎng)期穩(wěn)定安全的清潔能源輸出,助力碳中和目標(biāo)實(shí)現(xiàn)。


02


作為一種新能源,氫氣在化工、電子、醫(yī)療、冶金等很多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。但由于氫氣分子很小,在生產(chǎn)、儲(chǔ)存、運(yùn)輸和使用過程中易泄漏,所以在使用氫氣時(shí)需要利用氫氣傳感器對(duì)環(huán)境中氫氣的含量進(jìn)行檢測(cè)。


常用的氫氣傳感器主要有以下幾種類型。


半導(dǎo)體型氫氣傳感器



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


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(jù)催化燃燒效應(yīng)的原理工作,由檢測(cè)元件和補(bǔ)償元件配對(duì)組成電橋的一個(gè)臂,遇氫氣時(shí)檢測(cè)元件電阻升高,橋路輸出電壓產(chǎn)生變化,隨氫氣濃度增大而成正比例增大,補(bǔ)償元件起參比及溫濕度補(bǔ)償作用。



CMV-2021D催化氫氣傳感器


電化學(xué)氫氣傳感器


電化學(xué)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(duì)電極上發(fā)生相應(yīng)的氧化還原反應(yīng)并釋放電荷形成電流,產(chǎn)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(cè)定電流的大小即可判定氫氣濃度的高低。


ME2-H2電化學(xué)氫氣傳感器


在這幾類氫氣傳感器中,電化學(xué)氫氣傳感器運(yùn)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(yīng)時(shí)間短、校準(zhǔn)后重現(xiàn)性好、線性好、零點(diǎn)穩(wěn)定、交叉靈敏度相對(duì)較低等特點(diǎn)。


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