低碳背景下氢应用现状与前景展望

化石燃料的大量消耗已造成了温室气体的过度排放,引起了严重的环境问题.优化能源结构、开发清洁能源实现"低碳"发展迫在眉睫.氢能是能够替代传统化石燃料最理想的燃料之一.在对氢能基本概述的基础上,详细综述了氢能在燃料领域和非燃料领域中的应用情况;其中,作为燃料方向的应用包括燃料电池、热力发电厂和航空器,作为非燃料方向的应用包括化工合成、石油炼制和冶金工业等.在燃烧应用方面,燃料电池结构需进一步优化;需开展掺氢天然气燃烧器的设计以及掺氢燃烧的大型化研究;同时需开发氢与其他航空燃料混燃技术,以提高氢能的航空适用性.在非燃烧应用方面,当氢用作化工原料时,需考虑氢源成本;用作石油炼制和冶金工业还原剂使用时,需考虑氢还原催化剂的寿命问题.对氢安全和氢能应用现存的技术挑战进行了论述,无论是燃烧还是非燃烧应用,均需格外注意氢安全;论文同时对氢能未来应用发展方向进行了展望.