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第十一届科技节系列报道(五):碳中和背景下海上风能高效利用探究—— 科技节系列讲座(三)
作者:姚腾 来源:上海市实验学校 日期:2023-10-192282
(图片共7张)

   碳中和背景下海上风能高效利用探究  

10月17日中午,高三年级科技节学生微讲座在7号楼401举行。高三(6)班的张天熠同学站在学科发展的前沿,关注其发展前景,带来了精彩纷呈的讲座内容。

在我国曾郑重承诺“将力争于2030年前二氧化碳排放达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和”背景下,张天熠同学聚焦于海上风能发电,分析海上风能的优势与存在的问题,提出了风电制氢的解决方法,并进一步探究其可能性。

讲座中,张天熠同学讲了目前对风电进行利用的主要方式是风力发电,但风力发电面临着两大问题。即风能的不确定性、间歇性和无规律性,以及谐波污染。

为解决这些问题,主要技术手段是通过电能制取氢气,把风能转化为电能后再将通过电解水方法制取的氢气储存起来,即电氢转换,是风能高效利用的有效方式。电氢转换的主要思路是利用风力发电机组发出的电来电解水以制取氢气,从而将电能转换为氢能。根据与电网的连接情况,可将其分为离网系统和并网系统两类。氢气的储存、运输又是随后要面对的难题。物理和化学方法是两种主要的储氢方式。氢能本身的物理特性导致其不利于存储,液化成本高。而化学方式,特别是甲醇和氨用于储氢,有独特的优势。

站在未来,随着风电发电成本的逐步降低、水电解装置的发展以及氢气储运技术的发展,未来风电制氢的经济性将得到大幅提高。讲座后的提问环节,同学提问指出,风电制氢的成本是否能降到足够低,作为一种普遍使用的能源,并提问所引用的数据时效性问题。张天熠也作出回应:风电制氢成本的主要限制因素在于氢能储存和运输。今后若能突破氢能储存和运输方面的重要瓶颈,如发现更高效的催化剂,风电制氢的确可能成为普遍使用的能源。他同时表示所用的数据时效性不足是演讲中的问题,将来会考虑对风电制氢方面的新技术加以探究。

相信今天的讲座也在同学们心中埋下了一颗热爱科学的种子。科技节是创新的课堂,是梦想的舞台,期待着同学们在接下来的科技节活动中也能一展身手,大放异彩!

 

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