可再生氫能應用前景 -- 氫的制取
(1)倪 萌香港大學機械工程系， 香港， 中國摘要: 本文綜述了利用可再生資源制氫的主要技術， 包括電解水制氫， 太陽能熱化學循環制氫和利用生物質轉化制氫等， 不僅對各項技術的基本原理做了介紹， 也對相應的環境， 經濟和安全問題做了探討. 對可再生氫能系統在香港的應用前景做了展望.關鍵詞: 可再生能源， 氫能， 電解水， 光伏電池， 太陽能熱化學循環， 生物質中圖分類號: TK91 文獻標識碼: AProspect of Renewable Hydrogen in Hong Kong-- Hydrogen ProductionNi MengDepartment of Mechanical Engineering， The University of Hong KongPokfulam Road， Hong Kong， P.R.ChinaAbstract: This paper aims to give an overview of the key technologies of renewablehydrogen production， including water electrolysis， solar thermochemical cycles and hydrogenfrom biomass. Not only scientific fundamentals， but also environmental， economic andsafety aspects are addressed. Prospect for renewable hydrogen in Hong Kong is evaluated.Keywords: Renewable energy， hydrogen energy， water electrolysis， photovoltaics， solarthermochemical cycles， biomass引言技術和經濟的發展以及人口的增長， 使得人們對能源的需求越來越大. 目前以石油， 煤為代表的化石燃料仍然是能源的主要來源. 一方面， 化石燃料的使用帶來了嚴重的環境污染， 大量的CO2， SO2， NOx氣體以及其他污染物， 導致了溫室效應的產生和酸雨的形成. 另一方面， 由于化石燃料的不可再生性和有限的儲量， 日益增長的能源需求帶來了嚴重的能源危機. 據估計， 按照目前的消耗量， 石油僅僅能維持不到50年，而煤也只能維持200年. Kazim 和 Veziroglu (200
1)指出， 做為主要石油輸出國的阿拉伯聯合酋長國， 將在2015年無法滿足石油的需求. Abdallah 等人(19
9
9)則宣布， 埃及的化石燃料資源， 在未來的20年內就會耗盡! 而作為能源需求大國的中國， 目前已經有超過31%的石油需要進口， 而到2010年， 這一數字將會增長到45-55%!基于以上所述環境污染和能源短缺的雙重危機， 發展清潔的， 可再生的新能源的要求越來越迫切. 太陽能， 風能， 生物質， 地熱能， 潮汐能， 具有豐富， 清潔， 可再生的優點， 今年來受到了國際社會的廣泛關注. 尤其以太陽能， 風能以及生物質能，更被視為未來能源的主力軍. 根據簡單估算， 太陽能的利用率為20%時， 利用陸地面積的0.1% 就足以提供滿足當前全球的能量需求. 而中國僅僅依靠風力發電， 就足以使目前的發電量翻一番.然而， 這些可再生資源具有間歇性， 地域特性， 并且不易儲存和運輸的特點. 氫， 以其清潔無污染， 高效， 可儲存和運輸等優點， 被視為最理想的能源載體. 目前各國都投入了大量的研究經費用于發展氫
