تولید هیدروژن
Download
Report
Transcript تولید هیدروژن
بررسی ضرورت تولید و توان رقابت حامل انرژی جدید :رهیافتهای گسترش
سوخت هیدروژنی
امیر وطن دوست؛ کارشناس ارشد اقتصاد انرژی ،دانشگاه فردوسی مشهد
مهسا رضوی؛ کارشناس ارشد اقتصاد توسعه ،دانشگاه فردوسی مشهد
مقدمه؛ بیان مسئله و تبیین موضوع
فهرست
پیشینه تحقیق
1
گرایش به اقتصاد هیدروژنی
ویژگیهای طبیعی هیدروژن
رهیافتهای
ویژگیهای سوختی هیدروژن
ویژگی اقتصادی سوخت هیدروژنی (قیمت)
نتیجهگیری
مقدمه؛ بیان مسئله و تبیین موضوع
o
o
o
o
نگرانی از اثرات جانبی مصرف سوختهای فسیلی از جمله گرم شدن زمین ،پخش آالیندهها و اتمام این سوختها وجود
دارد ،لزوم تولید حاملی از انرژی با استانداردهای باال در زمینه تولید انرژی و هماهنگ با محیط زیست و قابل دسترسی به
طور عمده
در حال حاضر :تولید متانول ،خنککنندهی ژنراتورهای نیروگاهی به علت ضریب انتقال حرارت بسیار باال ،به عنوان
سوخت و حامل انرژی میتوان در فضاپیماها (سوخت و برق) ،در ساختمانهای بخش اداری و خانگی (برق و گرما) و
بخش حمل و نقل عمومی
سرمایهگذاریهای فراوانی در کشورهای مختلف انجام گرفته است و بعضی از کشورها برنامههای بزرگ و مرتبی از سال-
ها پیش ارائه و به اجرا درآوردهاند.
هیدروژن به عنوان یک حامل انرژی میتواند انعطافپذیری زیادی را در الگوهای مصرف انرژی در جهان ایجاد کرده و
آنها را بهبود دهد ،ولی هنوز بازار تجارتی گستردهای برای هیدروژن به عنوان یک حامل انرژی وجود ندارد
2
oالزم است سیستمهای انرژی که اقتصادیتر و قابل رقابتتر با سایر انرژیها بوده و افراد بیشتری را به کار
گرفته و باعث کاهش اثرات نامطلوب زیست محیطی میگردند ،تأمین شود.
oنکته منفی پراکنده بودن فعالیتها روی این موضوع و مقاومتهای سیاسی و اقتصادی بسیار زیاد در راه
آسانسازی این گذر انرژی مفید جهانی است.
در گذار از یک انرژی به انرژی دیگر و نیاز به تنوع انرژی
عبور حامل انرژی جدید از فیلترهای:
زیرساخت-
های مورد نیاز
3
ضرورت
تولید
توانایی رقابت
با حاملهای
فعلی
سطح تقاضای
قابل پیشبینی
امنیت استفاده
4
در این مقاله :توجیه توسعه حامل جدید با سه رهیافت :ویژگی های طبیعی ،ویژگی های سوختی و ویژگی های اقتصادی هیدروژن
پیشینه تحقیق
: )CGE(
5
5/6
% 20
% 10
7/37
2/15
: )2009( Bae and Cho
::
2040
2/9
2040
( LCC
)
)
:
..
: HOMER
-
"
"
.
% 30
( LCA
.
: )2011( Lee et al
::
:)1388(
" "
::
گرایش به اقتصاد هیدروژنی
رهیافت اول :ویژگیهای طبیعی سوخت هیدروژن
جدول شماره :1خواص هیدروژن ()H2
فراوانترین عنصر در طبیعت (به صورت ناخالص)
6
در دما و فشار طبیعی ،عنصری بیرنگ ،بیبو و بیمزه
قابل احتراق و عنصری بسیار فعال از لحاظ شیمیایی
کمترین چگالی در میان مواد و 14/5برابر سبکتر از هوا
-253
نقطه جوش 20/27و نقطه ذوب 14/02درجه کلوین
آبهای زیر زمینی را آلوده نمیکند
.
.
.
o
o
o
2
.
3
7
4
7
.
جدول :2روشهای ذخیرهسازی هیدروژن
روش
نانو لولههای کربنی
هیدریدهای فلزی
گاز فشرده
حالت مایع
تشکیالت زیرزمینی
گرایش به اقتصاد هیدروژنی
رهیافت دوم :ویژگیهای سوختی هیدروژن
8
:
9
.
.
.
1
0
11
تولید هیدروژن
)
(
12
{
(
)}
{
}
{
٪90
٪10
}
.
1
3
:
1
(SMR) 2
3
4
2009
پیل سوختی
.
1
4
پیل سوختی
/
1
5
گرایش به اقتصاد هیدروژنی
رهیافت سوم :ویژگی اقتصادی سوخت هیدروژنی (قیمت)
o
1
6
-
افزایش قدرت رقابت هیدروژن در قیمت:
o
1
7
o
:
o
-
1
8
1
9
به صورت گاز
41 Mpa
(
٪15 ::
به صورت مایع
)
-
- 253
٪40 ::
Padro & Putsche, 2008.
به صورت جامد
2
7
2
0
2
1
2
2
نتیجه گیری
مزيتهاي توسعه توليد و مصرف حامل انرژي هيدروژن:
o
o
o
o
o
o
كمك به توسعه پايدار بخش انرژي از طريق كاهش مخاطرات اجتماعي و زيستمحيطي ناشي از رشد روزافزون
مصرف انرژيهاي فسيلي در جهان
افزايش پايداري ،امنيت ،پيكسايي و تنوعبخشي شبكه انرژي از طريق كاربرد گسترده فنآوري پيلسوختي در
توليد غيرمتمركز انرژي الكتريكي
امكان بهرهگيري مستمر و مؤثرتر از منابع تجديدپذير انرژي با استفاده از مولدهايپيلسوختي
صيانت از منابع انرژي فسيلي و بهرهبرداري از اين منابع با راندمان باالتر
كمك به ايجاد و توسعه بازارهاي منابع گاز طبيعي
حركت بهسوي اقتصاد داناييمحور با حضور در زنجيره تأمين و بازار جهاني فنآوري پيلهايسوختي راهبردي و
فنآوريهاي كليدي آن با تأكيد بر مزيتهاي رقابتي و شايستگيهاي محوري بنگاههاي اقتصادي
2
3
پیشرفت تحقیقات باید در جهت
تکمیل فرآیندهای تولید هیدروژن
ارتقائ سیستمهای ذخیرهسازی ثابت یا متحرک
افزایش کارایی فنی و اقتصادی سیستمهای انتقال
ارتقائ امنیت سوخت هیدروژن
فرهنگسازی برای پذیرش عامه سوخت جدید
قدرت رقابت بیشتری برای جانشینی این حامل با حاملهای انرژی
فعلی مخصوصاً در جهت تامین انرژی بخش حمل و نقل
هزینههای تولید ،ذخیرهسازی و انتقال در طرحهای انبوه توجیه خواهد داشت
ایران :دارنده بزرگترین ذخایر گاز طبیعی در جهان ،وجود زیرساخت توزیع گاز طبیعی؛ به نحوی پتانسیل تولید و
توزیع گاز هیدروژن نیز جهت استفاده در صنعت حمل و نقل و تولید برق را در اختیار دارد.
2
4
سپاس گزارم
Thank you