氢能在综合能源系统中的应用前景分析

陈东明

摘要：氢能的开发主要是为了应对全球气候变化，保证国家能源安全的重要基础，有助于完成低碳转型的战略目标，因此在实际工作中需要充分地发挥氢能本身的优势，优化综合能源管理系统，从而使能源利用率能够得到全面提高。基于此本文论述了氢能在综合能源系统中的利用前景。

关键词：氢能;综合能源系统;应用前景

一、氢能在综合能源系统中的运用背景

在近年来随着我国当前能源保护工作的顺利进行和能源体制改革的不断深入，能源服务彰显出新的特点，综合能源服务能够满足用户多元化需求背景扩展企业的盈利空间，提高社会本身的整体效能。大规模储能技术属于综合能源系统的重要核心，能够真正地发挥能源缓冲器的优势，并且作为清洁和高效的能源储存技术，应用于合成氨和冶炼厂等不同的工业中，实现资源的科学配置。在近年来随着我国能源政策和市场经济的不断发展，氢能利用率有着新的突破，并且形成完善的技术驱动，有效地提高了氢能本身的使用效果。在氢能使用的过程中，我国制定了对应的政策激励措施，提高氢能本身的利用率，并且创新了氢能储存系统关键技术模块，对热电联产进行了技术方案的优化，节约了不必要资源的浪费，以氢能作为主要的能源基础有效地提高了能源利用的经济性。预计到2050年能源需求的18%，有效地缓解了我国当前的能源紧张问题，符合资源配置的要求。相关专家学者综合分析了氢能在未来能源中的运用方向，并且对比了不同轻供应链条件下温室气体的排放指标和强度，指出了未来清洁氢能的供应以及发展模块，例如在未来能源框架中可以将氢能用于发电和工业领域中，全面的促进能源的有效使用，减少各种资源浪费问题的发生，并且还和价值链成本动态模式进行了相互的融合，给出了完整的产业链架构，有效地提高了性能本身的使用效果。在能源系统应用的过程中，需要根据新时期下的发展方向整合大量波动性的可再生能源，之后再创新能源的使用模块，从而使能源使用率能够符合预期的要求。

在综合能源系统中融入氢能的作用较为突出，能够根据不同的应用要求比较供能方式之间的共同点以及差别之后，再把握不同的关键参数，以此来优化当前的应用模式。之后再掌握氢能在综合能源管理中的应用途径以及应用进展，加强对关键技术的科学研发，充分地发挥功能本身的利用优势，从而使综合能源系统发展效果能够得到全面的提高。

二、氢能在综合能源系统中的具体应用

（一）储能技术

氢能在综合能源系统中的利用作用较为突出，尤其是在储能技术利用的过程中，有效地保证了整体的储存效果，在以往储能技术使用过程中以电荷的形式进行储存点，在需要能量时放电，随着科技水平的不断提高，能量储存方式逐渐朝着多元化的趋势不断的发展，常规的储能技术已经很难满足新时期下的发展要求了，并且随着氢能产业模式的不断扩大，要以氢能为主要的基础来调整现有的储能方案，从而提高整体的工作水平。例如在实际工作中可以融入ess技术模式，这一技术反应迅速，具有调峰填谷的优势，并且有效地提高了电网的频率。在技术模式使用过程中还配合了变速涡轮机，有效地保证了整体的储能效果，并且在技术实施的过程中可以使再生能源輕供应成本逐渐的下降，满足各项的储能标准，充分的彰显储能技术本身的利用优势。在系统运行的过程中，将电流储存由电流流过超导线圈中的磁场进行有效的储存，并且整体的损耗几乎为0，是以往储能消耗的2%左右，并且也可以根据系统的运行特点调节充电和放电过程中的能源损耗，使储能效率能够符合预期的要求。这一储能方式的寿命较长，循环效率大概为55%左右，有效地提高了整体的储能效果。在技术模式实施的过程中，要考虑和其他储能技术之间的关系，搭建组合式的技术方案，减少前期的成本投入。在实际工作中需要加强对储能技术的深入性研究以及开发，并且还需要和氢能特点进行相互的匹配，从而使各项储能技术实施效果能够得到全面的增强。另外还需要设置不同的部分中级模块，加快信息响应的速度，之后，再按照不同的价值链特点采取更加科学的储能技术路径，从而提高整体的储能效果。

（二）在不同领域中的利用

1.应用于工业用户

氢能是以纯净的形式而存在的，或者是成为合成液态，当前大多数的氢能用于工业领域，直接辅助钢铁以及冶金等生产环节中，属于重要的原材料，并且在运用的过程中还可以降低其中的能耗，属于新型的绿色环保技术，有效地保证了技术本身的使用效果。在工业用户中大多数的能量来自于天然气和煤炭等等，在以往使用中对周边环境影响较为突出，因此在实际工作中需要充分地发挥青能本身的优势，提供可再生的电力，减少各种碳排放的情况。在实际管理的过程中需要加强对设备去除杂质的优化力度，之后代替传统的氧气转换炉，适当的控制其中的能源消耗，从而保证整体的使用效果。另外在后续工作中还需要进行的是氢能合成燃料的使用，为海事和铁路运输提供重要的基础，同时还可以设置不同的能源制备模式，满足循环经济的发展要求。

2.用于交通运输

氢能作为潜在的交通燃料被视为石油和天然气的替代品，氢动力系统真正的实现零排放，有效地满足节能减排的发展要求，其中可以配合着质子交换模电和固体氧化物电池来充分地发挥氢能技术本身的优势。值得注意的是，在技术模式使用过程中，需要考虑其中的能源消耗以及工业温度等等，设置不同的功率密度指标。相比于纯电动汽车氢燃料电池汽车以及卡车燃料加入时间较短，续航里程较长，但是氢能汽车的综合能量利用效率仅为25%左右。各项关键技术还处于研发阶段，因此需要加强对技术模式的深入性分析和交通行业进行相互的匹配，充分地发挥轻农资源本身的优势。与此同时在实际使用过程中也可以投入到铁路以及航空领域，主要是用作辅助动力单元，并且根据碳排放的管理要求充分地发挥氢能本身的潜在空间，从而满足各个系统的基本运作。在实际使用的过程中可以利用氢燃料电池之后再配合着微电网搭建一体化的系统利用模式，从而提高能源本身利用率，避免出现较为严重的资源消耗问题，从而使整体资源利用效果能够得到全面的提升。

3.能源企业

在能源企业中利用氢能的优势较为突出，有效地转变了在以往能源企业发展中粗放式的工作模式，从而保证整体的使用效果。氢能作为燃气轮机或者是电池能够提供对应的燃料，并且可以作为备用电源满足当前的供电需求，尤其是在偏远地区的利用非常的重要属于灵活性的电源体系，多方位的符合整体的使用标准。氢能作为压缩气体的方式进行储存能够平衡电力的需求，同时也可以和可再生能源的间歇性波动相互地融合，从而保证系统的基本运作。在能源具体使用的过程中，要建立燃料管理的目标，并且提供更加可靠的清洁能源。控制好前期的成本投入，充分地发挥性能本身的优势。

4.建筑供热

在建筑工作中融入氢能能源的优势也较为突出，既可以减少环境污染，还有助于满足基本的使用要求。在实际使用的过程中可以和天然气相互的混合，之后再根据燃料电池技术充分地提高能源的利用率，为建筑提供连续的热能和电力供应，取代以往的化石燃料。在燃气轮机使用过程中，可以根据氢能的使用，实现循环式的供热，并且可以推动燃气轮的发电。汽轮机排气作为能源的供應热量整体循环率可以高达55%，有效地保证了整体使用效果。另外也可以开发不同的动力电池，融入电功率的驱动模块，搭建微型的系统结构模式，之后再以氢气为主导的燃料提供相对应的能源，保证整体的使用效率。另外在后续工作中也可以根据总供热量的值设置不同的氢能使用模块，充分地发挥氢能本身的利用优势，使整体能源管理水平能够得到全面的提升。

（三）优化方法

由于氢能在各项作业中的利用优势较为突出，因此在实际工作中需要加强对技术模式创建重视程度，并且提出更加科学地优化方法，从而使轻能使用效率能够得到全面的提高。在实际发展过程中需要根据市场的发展方向，加强对技术模式的研究力度，缩小和发达国家之间的差距，并且还需要尽快地将氢能纳入国家能源体系中制定氢能发展的路线图，并且完成当前的产业布局。根据地区的特点布置差异化的氢能产业，使行业能够有广阔的发展前景，保护我国的生态资源和能源。

结束语：

在综合能源系统中氢能的产生有着重要推动作用，但是在实际使用时还存在诸多不成熟之处，因此在实际工作中需要加强对技术的科学研发，借鉴发达国家关于发展氢能的相关经验，之后再根据我国的特点选择正确的氢能使用模式，完善综合能源系统结构，从而使氢能利用效果能够符合预期的要求，达到节能减排目标。

参考文献

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