主题:【原创】农村包围城市-中国电动汽车普及战略 -- 波波粥
不过那种氢气不如电解的纯净,没法用来做燃料电池用。
用糖和乙醇之类的也都可以生产氢气,不过这么做没啥意义,和人抢粮食。
专门建了一个大坝发电,得到的电主要用于一个电解铝厂。冰岛三十万人口,几乎没有什么工业,居民本身用不了多少电的。
至于电解水制氢的项目,工业化很久很久了,国内也有。
冰岛全国共有800多处热田,是世界上热田最多的国家之一。热田有高温和低温之分。高温热田分布在新火山活动带,其地下热能温度在200~300摄氏度之间,适合于发电和其他工业用途,现仅开发不到10%。低温热田遍及全国,温度在100摄氏度之下,适合于房屋取暖、温室种植和养鱼等,已被普遍开发。
冰岛政府提供的数据显示,到2005年时,地热已保证了冰岛55%的能源供应。地热最大的用途是保障了几乎全国的供暖和热水需求。迄今为止,冰岛地热发电的潜力只开发了一小部分,主要电力供应仍来自水力发电,因此利用地热资源的上升空间还很大。
冰岛人少呀,这么点能量就够了。开发了10%,保证了55%的能源供应,也就是三十万人口的能源需求,也就是地热提供了十六万人口的能源供应。全开发了,满足一百六十万人口而已。所以这东西只在冰岛有重要作用。
冰岛的水力资源非常丰富,比地热能提供的多太多了。我印象里面那个为电解铝厂建的发电能力就超过了原来发电量的几倍。
由于水电有季节性问题,发的电大量用于电解铝工业。而常年或冬天取暖用低温热田。没有地热,冰岛是无法住人的。
最早的冰岛居民是没有水力发电来提供其取暖和动力能源的。
在电力充足的条件下--不管是来源于水力,地热或太阳能这些可再生能源--大规模制氢来取代汽油和蓄电池作为电动车的能源在技术上是可行的。
基本上没有重要技术障碍了。剩下的是经济问题。
工作介绍:
http://news-service.stanford.edu/news/2009/january7/power-010709.html
论文摘要及全文:
http://www.rsc.org/Publishing/Journals/EE/article.asp?doi=b809990c
Energy and vehicle options, from best to worst, according to Jacobson's calculations:
Best to worst electric power sources:
新能源发电领域,风能最好,集中式太阳能第二
1. Wind power 2. concentrated solar power (CSP) 3. geothermal power 4. tidal power 5. solar photovoltaics (PV) 6. wave power 7. hydroelectric power 8. a tie between nuclear power and coal with carbon capture and sequestration (CCS).
Best to worst vehicle options:
交通领域,风电-充电电池车以显著优势拔得头筹
1. Wind-BEVs (battery electric vehicles) 2. wind-HFCVs (hydrogen fuel cell vehicles) 3.CSP-BEVs 4. geothermal-BEVs 5. tidal-BEVs 6. solar PV-BEVs 7. Wave-BEVs 8.hydroelectric-BEVs 9. a tie between nuclear-BEVs and coal-CCS-BEVs 11. corn-E85 12.cellulosic-E85.
Hydrogen fuel cell vehicles were examined only when powered by wind energy, but they could be combined with other electric power sources. Although HFCVs require about three times more energy than do BEVs (BEVs are very efficient), HFCVs are still very clean and more efficient than pure gasoline, and wind-HFCVs still resulted in the second-highest overall ranking. HFCVs have an advantage in that they can be refueled faster than can BEVs (although BEV charging is getting faster). Thus, HFCVs may be useful for long trips (more than 250 miles) while BEVs more useful for trips less than 250 miles. An ideal combination may be a BEV-HFCV hybrid.
摘要里有这么句
这和我的说法并不矛盾,我是从技术的可能性以及经济性方面来讲的。
只要大坝容量够大,做到年调节,就可以稳定发电,不受季节性来水限制。
不过这样做需要几个条件
1、地形有利,能建立具有年调节能力的超大型水库(也就是说可以把一年以内的来水变动情况抹平)
2、泥沙量小,不能把库容很快填满了。
对于大部分的大河来说,建立年调节水库是困难的。不过冰岛地广人稀,容易建立超大容量的水库,而且水质很好,可以建立年调节水库。
另外,冰岛那个发电站其实流量不大(那么点大的一个岛流量能有多大啊),不过落差很大(几百米),所以发电能力很大。
按照欧盟07年初完成的关于各种途径的车用燃料的评价,对于欧盟来讲,使用氢作为汽车动力燃料的结论是这样的:
1 氢的制备方法太多,不同来源的氢会导致结论相差很远。
2 天然气制氢
在欧盟短期内天然气是最廉价的大量氢的来源。但是仅在用于氢燃料电池的时候才可以减排温室气体,而氢燃料电池造价过高。
氢气内燃机汽车造价低于氢燃料电池汽车,但是其全路径能耗以及温室气体排放量均高于传统燃油汽车以及压缩天然气汽车。
3 在欧盟,电解水制氢比从天然气制氢排放更多的温室气体。
4 非化石能源来源的氢可以降低温室气体排放量
可再生资源的氢好处有限,造价昂贵。
可再生能源直接发电比制氢以后用于车辆效率高。
5 间接使用氢(在车上使用把汽油、甲醇、石脑油或者柴油转为氢气作为燃料电池的原料)与传统方法以及混合动力相比,能够降低一定的温室气体排放,但仍然很多技术问题
6 氢气作为车用燃料其温室气体排放都在制氢过程中,利于二氧化碳集中处理技术的应用。
国内似乎没有这类的研究,或者是我孤陋寡闻。但是从我接触一些能源领域官员的印象中,看不出这些官员引用考虑了中国实际情况的此类报告。
对于中国来讲,大量氢的最廉价来源应该是煤。但是如果从整体温室气体排放来讲,使用煤必然导致更多的温室气体排放,这样,唯一的好处,就是二氧化碳可以集中处理了。国内天然气量太少,这么清洁的民用能源,还是民用的好。
煤制得的氢能给燃料电池用么?里面导致催化剂中毒的成分不少吧?简单地脱硫和脱二氧化碳,一氧化碳以后能用了么?
氢的几个来源,电解水,这个纯度高,可以用作燃料电池,但是能源没效率;生物质,中国不大可能,和人抢粮食;可再生能源,发电的效率比较好;化石能源,一样的不环保;最后一条是光解水,那条路还是有可能的,不过效率需要比光发电高才有利用价值。
我对中国能源的消耗理解是这样的,核能,水能,煤用来发电并推广电动车,天然气用来做居民生活用能源,汽车和火车大量用电,少量用油。石油进口并主要作为化工原料使用。工业上主要靠电力驱动,少量地用煤供热。这么干应该可以持续很长的一段时间。
PS:我看到俄罗斯的煤储量也很高,但是煤和焦炭却是主要是中国在出口,为啥俄罗斯不挖煤呢?
我做费托合成,对气体的要求也非常高,和氢燃料电池相似。当然需要使用一些比目前国内煤化工通常使用的更加昂贵的技术。这些技术,不管是进口的还是自己的,国内也都在使用了。
电力汽车目前看起来是一个很好的发展方向,但是要完全替代液体燃料,还需要目前还预见不到的重大技术革命。一般来讲,在能源领域公认,在可以预见的时间,车载燃料是不可能被完全替代的。
技术不成熟的东西,再谈后面的就没多大意义了。
中国煤炭还在大量出口么?自己已经不够用了吧?少量出口是有的。焦炭出口国内限制也很多了。
按照BP的数字,俄罗斯产煤量也不低,2006年已经达到三亿吨,占世界总量的5%,增加速度也是比较快的(比不上中国速度)。当然这个产量比例低于俄罗斯煤炭资源所占的比例。俄罗斯已确认煤炭资源占了全世界17%。至于为什么,不大清楚。煤炭的运输是个大麻烦,作为商品来讲单位重量/体积的价值太低,而长距离运输能力有限,运不出来也是很有可能的,类比中国西部的煤炭资源。
适用于道路状况较好、比较平坦(否则爬坡是个问题)、出行范围仅距离车库或充电地点20Km的范围的地方。
大部分人的日常出行也就这个范围:上下班、到市中心采购、到附近郊外游玩、访市区内的熟人。
尤其是三口、四口普通工薪人家,一般也不会有驾车千里出远门的欲望,又辛苦又不安全。
如果基于这样的需求,去考虑电动汽车,估计能占到25%的汽车市场份额。
当然啦,汽车市场份额的大头,还是那些标准的烧汽油或柴油的汽车了。
毕竟,无论从使用习惯、性能参数、心理上,大部分人认为,这才是汽车。
但是,感觉电动汽车所能满足的需求,对普通工薪家庭还是非常有吸引力的,呵呵。
比如,存到海底或者地下。现在国内已经有试点,运行得还好,就是成本稍微高一点。