成武化工项目环保评分工作模板和电化学技术在新能源中的利用

菏泽市化工企业“三评级一评价”环保评级项目单位：成武县利隆化工有限公司项目自查人员：陈永征环保评级单位：现场核查人员：现场核查时间：年月日一、基本情况1.1企业出具环评报告（报批版），自带产业结构调整目录，判定产业政策符合性1.1.1企业自查结果：通过查阅企业提供环评报告，根据章节8-1得出，本项目属于允许发展的行业，项目建设符合国家产业政策的要求。参照《产业结构调整指导目录(2011年本)(2013修正)》本项目属于允许类（鼓励类、限制类、淘汰类）项目。附照片项目环境影响报告书建设项目环境影响评价资质证书1.1.2评级单位现场核查结果：1.2企业提供原辅材料台账、对照项目环评，确定是否产生危险废物？1.2.1企业自查结果：通过查阅项目环境影响报告书，根据章节得出，项目产生的废活性炭、废水污泥、精馏残渣等为危险废物。附照片附照片原辅材料购销合同16年物料台账1.2.2评级单位现场核查结果：1.3企业提供风险评估报告，查阅资料确定风险类别。1.3.1企业自查结果：根据企业所提供环境风险评估报告，由76页结论得出本项目导致环境风险的危险物质为较大等，在项目区均构成重大危险源/非重大风险源，根据风险评估报告项目风险类别为一般/较大风险。附照片附照片风险评估报告风险类别确定页1.3.2评级单位现场核查结果：1.4搜集园区规划图纸及批复，对照环评报告确定是否选址于化工园区？1.4.1企业自查结果：根据环评报告章节3.5得出，企业位于经济开发区内，由项目环评报告中的园区规划图及园区批复确认企业位于化工园区。园区规划图园区批复1.4.2评级单位现场核查结果：一、环保手续履行（20分）2.1审批：环评文件审批情况(企业提供环评批复)（10分）2.1.1企业自查结果：项目环评批复文号为菏环函【2008】08号批文见下图。环评批文附图2.1.2评级单位现场核查结果：2.2验收：企业提供验收报告及批复2.2.1企业自查结果：项目验收检测报告由编制，编制时间为年月，环保局验收批复文号为。验收报告验收报告批复2.2.2评级单位现场核查结果：三、污染治理3.1废气3.1.1企业提供：供热协议或者能源采购合同、台账3.1.1.2企业自查结果：（a）由园区集中供热，供热协议见下图（b）自建锅炉，锅炉型号，锅炉吨位，燃料为煤/天然气/生物质，16年能源采购合同供热协议或者16年能源采购合同3.1.1.2评级单位现场核查结果：3.1.2有机废气：（1）现场核查有组织废气治理工艺；（2）企业提供废气设置运转及运行记录，现场核查；（3）企业提供在线监测数据，对照环评报告数据及标准，判定是否稳定达标；（4）企业提供总量控制指标，根据企业提供燃料成分分析、采购合同确定燃料使用量，核算总量控制污染物排放量，判定是否超标。3.1.2.1企业自查结果：现场核查有组织废气治理工艺；环评及验收批复废气工艺情况说明：公司有机废气通过吸附剂活性炭吸附法，当活性炭吸附饱和后，通过加入高温蒸汽，活性炭可再生，脱附后的甲醇、甲醛气体可随蒸汽一起进入水池被吸收，在将吸收液抽至调和槽，在通过吸收塔吸收在利用。企业实际建设情况及变更情况说明：公司在2015年通过技术改造，把原有的有机废气吸附法改为通过管道吸收法吸收，公司活性炭节省处置不用，通过技术改造公司比原有的吸附法节省并可靠工艺。现场：现场照片图片见下图甲醇气体甲醛气体锅炉烟气处理措施上图为参考示例，根据实际情况增加提供废气环保设施运转及运行记录；烟气或有组织废气环保设施运行记录如有提供在线监测数据（16年以来年报数据），对照环评标准，判定是否稳定达标；附在线数据图、环评排放标准图在线数据及标准附图（4）企业提供总量控制指标，根据企业提供燃料成分分析、采购合同确定燃料使用量，核算总量控制污染物排放量，判定是否超标。以下为参考，根据企业实际提供有效数据：根据企业自述用煤量500t/a，核算出排放量SO24.646t/a，NOX1.47t/a，根据企业出具的《排放大气污染物许可证》（2016年3月31日）：总量控制指标SO26.7tNOX10.4t。总量指标3.1.2.2评级单位现场核查情况：3.1.3无组织废气处置现场检查：（1）现场检查排放VOCS生产工序是否密闭（2）现场检查：装置区、储罐区、装卸区无组织收集处置措施（3）现场检查：污水站构筑物未加盖或采取臭气处理的（4）LDAR漏点检测及修复改造，企业提供相关设备及技术合同3.1.3.1企业自查结果：企业自查排放VOCS生产工序是否密闭，具体表述如下：生产装置区企业自查：装置区、储罐区、装卸区无组织收集处置措施无组织收集处置措施：罐区罐区罐区无组织烟气处理措施（3）现场检查：污水站构筑物未加盖或采取臭气处理的生产无废水污水处理站污水处理站污水处理站污水处理站及原辅料罐区呼气阀废气处理措施LDAR漏点检测及修复改造，企业提供相关设备及技术合同已做完，并提供LDAR项目合同。LDAR项目咨询检测服务合同3.1.3.2评级单位现场核查情况：3.1.4废气在线监控（1）检查是否安装在线监控设备（2）检查是否给予环保部门联网；（3）检查运行是否规范、数据传输是否正常。3.1.4.1企业自查结果：有在线监控，说明监控因子、属于哪一级控制企业，并提供相关证明，并附照片，3.1.4.2评级单位现场核查情况：3.1.5、排放口设置（1）排气口建设是否规范：查阅环评报告，现场检查（2）是否具备监测条件：现场检查有无采样口3.1.5.1企业自查结果：（1）主要排气口拍照，取样口拍照装置及排气筒检测取样口3.1.5.2评级单位现场核查情况：3.2废水3.2.1排污方式(1)检查雨污分流：雨水口、污水口设置(2)污污分流、分质处理：（第一类污染物车间处理，含盐废水除盐预处理等）3.2.1.1企业自查雨水、污水排污口拍照项目排水系统采用雨污分流制，雨水由地面及道路边沟排放公司无废水排放污水口雨水口雨水管线污水管线上图为举例污污分流、分质处理：提供环评报告相关介绍，并对实际建设情况进行表述3.2.1.2评级单位现场核查情况：3.2.2废水处理设施（4分）（1）检查废水处理站工艺可行性（2）企业提供运行台账（3）检查外排废水水质达标（4）检查排放去向（管网还是直排），是否有总量指标？3.2.2.1企业自查结果：检查废水处理站工艺可行性废污水处理站工艺流程展示牌废污水处理站废污水处理站废污水处理站企业提供运转台账企业提供在线监测数据或者运行记录，并附图：检查外排废水水质达标提供在线监测数据或者第三方检测报告或者企业自律监测数据，说明水质达标与否（4）检查排放去向（管网还是直排），是否有总量指标？根据企业出具的《排放重点水污染物许可证》（2016年月日）：污染物总量控制指标为CODt/a，氨氮t/a。提供企业提供2016年8月份在线监测数据，8月份排放量CODt，氨氮t，按年生产十二个月计，估算出年排放量CODt/a，氨氮t/a，符合/不符合总量控制要求。总量指标3.2.2.2评级单位现场核查情况：3.2.3、污水在线监控（1）检查是否安装在线监控设备检查是否给予环保部门联网；（3）检查运行是否规范、数据传输是否正常核查结果：企业安装污水在线监测设备，与市环保局联网，数据传输正常。3.2.3.1企业自查情况：如有在线监控，说明监控因子、属于哪一级控制企业，并提供相关证明，并附照片，3.2.3.2评级单位现场核查情况：3.2.4排污口设置（1）是否规范排污口：检查拍照（2）是否具备监测条件：检查3.2.4.1企业自查结果：排污口照片，废水取样口及指示牌排污口生物指示池生物指示池指示牌表中为举例依据企业实际，3.2.4.2评级单位现场核查情况：3.3固液3.3.1固废处置及暂存（1）自有处置场检查是否规范：现场检查一般固废、危险废物暂存场所，标识标牌（2）企业提供产生、暂存、利用处理记录，检查记录是否完善3.3.1.1企业自查结果：自有处置场检查是否规范：现场检查一般固废、危险废物暂存场所，标识标牌一般固废储存场所一般固废储存场所危废暂存场所危废暂存场内情况照片（2）企业提供产生、暂存、利用处理记录，检查记录是否完善危废处置协议及危废五联单说明2016年一般固废、危险固废的处置利用情况及相关协议，并附图。一般固废处置记录一般固废储处置协议近期危废五联单危废处置协议照片3.3.1.2评级单位现场核查情况：3.4噪声（1）提供总图布置图，是否合理布局（2）设备噪声是否为低噪声设备（3）隔声、减震等措施检查3.4.1企业自查结果：企业提供场区总布置图；噪声设备隔声、减震等噪声防治措施现场照片，。3.4.2评级单位现场核查情况：四、环境风险防控体系建设4.1、企业提供环境应急预案、评审及备案材料4.1.1自查结果：企业具备/不具备环境应急预案、评审及备案材料。环境应急预案备案材料专家评审报告4.1.2评级单位现场核查情况：4.2、企业提供：（1）制定的风险隐患排查制度，（2）定期隐患排查记录4.2.1自查结果：企业已制定风险隐患排查制度，并具备隐患排查记录。风险隐患排查制度综合检查台账及隐患排查治理登记台账4.2.2评级单位现场核查情况：4.3、风险防控设施及防控体系（1）检查风险防控设置：易燃易爆危险品泄露自动检测报警装置（2）检查罐区围堰设置（3）检查自流式应急池（4）检查外排总阀门是否设立4..3.1企业自查结果：检查风险防控设置：易燃易爆危险品泄露自动检测报警装置生产区自动检测报警装置储罐区自动检测报警装置检查罐区围堰设置围堰围堰检查自流式应急池自流式应急池事故池检查外排总阀门是否设立设立了总阀门，总阀门拍照图如下。、没有设立总阀门，废水循环利用无废水排放；有废水排放但没有设置总阀门。4.3.2评级单位现场核查情况：4.4、应急物资及检测仪器4.4.1自查情况（1）应急物资：有/无防毒面具、消防栓、灭火器，是否过期陈旧无法使用？（2）应急检测仪器：化验室拍照自查结果照片：应急物资化验室4.4.2评级单位现场核查情况：4.5、应急演练安排及应急人员设置4.5.1企业自查结果：应急人员设置材料附图，演练安排说明频次并附演练现场相片环保应急救援演练方案应急演练现场4.5.2评级单位现场核查情况：五、环保法律法规遵守情况（10分）（1）一年内环境违法行为是否被部、省、市、县区环保部门处罚；是否出现恶意倾倒、暗管偷排、长期恶意超标等恶性违法行为（5分）（2）一年内环境违法行为是否被部、省、市环保部门挂牌督办（5分）5.1企业核查结果：根据企业自述，企业近一年无处罚情况，并附承诺书盖章；有处罚提供处罚意见。5.2评级单位现场核查情况：六、管理情况6.1、组织机构（1）企业提供环保组织机构设置文件（2）企业管理制度文件（3）检查是否开展自行监测，（4）检查环保档案资料是否规范完善6.1.1企业自查结果：提供上述文件照片，如实说明相关情况环保组织设置文件自行检测报告6.1.2评级单位现场核查情况：6.2、信息公开（1）环境信息公开（电子屏公示栏、在线监测联网）（2）检查资料是否规范、及时、完善6.2.1企业自查情况：根据企业自述废水是否在线监测，是否已经和环保局联网，是否有厂区外环境信息公示栏，公示信息情况照片6.2.2评级单位现场核查情况：6.3、清洁生产（3分）（1）企业提供近期清洁生产审核（2）审核是否规范，频次是否满足6.3.1企业自查结果：企业提供年月日清洁生产审核咨询合同，或者审核报告，自投产后共开展了次，应该占次，频次满足/不满足。清洁生产审核咨询项目合同清洁生产审核报告6.3.2评级单位现场核查情况：七、直接评差调查：不符合产业政策（产业政策对照）位于饮用水源保护区、南水北调核心及重点保护区等卫生防护距离有村庄的（现场踏勘、卫星定位）无治污设施（现场检查）前一年发生较大突发环境事件（企业自述）超总量排放（计算判定）非法处置危险废物（企业提供废物处置协议、五联单）7.1针对上述问题企业自查情况说明：1、2、3、环评批复生产装置区卫生防护距离m；罐区卫生防护距离m，污水处理设施卫生防护距离m，附网络天地图照片，说明距离。涉及有村庄，给出有效的村庄搬迁计划。4、5、6、7、7.2环保评级现场核查情况：1、2、3、4、5、6、7、

电化学技术在新能源中的利用一.能源的概况1.能源的重要性1.能源的重要性自古以来,人类就为改善生存条件和促进社会经济的发展而不停地进行奋斗.在这一过程中,能源一直扮演着重要的角色.从世界经济发展的历史和现状来看,能源问题已成为社会经济发展中一个具有战略意义的问题,能源的消耗水平已成为衡量一个国家国民经济发展和人民生活水平的重要标志,能源问题对社会经济发展起着决定性的作用.2.能源的种类2.能源的种类大自然赋予人类的能源是多种多样的,一般可分为常规能源和新能源两大类.常规能源包括煤炭,石油,天然气和水能,而新能源有生物质能,核能,风能,地热能,海洋能,太阳能和氢能等.其中煤炭,石油,天然气被成为化石能源,水能,生物质能,风能,太阳能和氢能等是可再生能源.3.化石能源的问题(1)化石能源的短缺化石能源的短缺能源是人类赖以生存和社会发展的重要物质基础,是国民经济发展的命脉,但目前主要使用的化石能源的储量不多.据2002年世界探明的化石能源的储量和使用量统计,世界上煤,石油和天然气的储采比分别为204,40和60年,中国的情况更为严峻,据2002年统计,中国煤,石油和天然气的储采比只有82,15和46年.这表明在人类历史的长河中,只有很短的一段时间能使用化石能源.随着我国经济的持续高速增长,对能源的需求也持续攀升.我国一次能源消费总量从1978年的5.3亿吨标准煤,上升到2002年的14.3亿吨.据估计,我国在2004,2020和2050年的石油消费量达3,4.5和6亿吨,其中进口量分别为1,2.7和4亿吨.4亿吨的进口量相当于目前美国的石油进口量,这不但会制约我国经济的可持续发展,而且对国家的安全也十分不利.(2)化石燃料造成严重环境污染和气候异常化石燃料造成严重环境污染和气候异常化石燃料的使用引起的环境污染,排放的CO2会造成温室效应,使全球气候变暖.有关机构已向联合国发出警告,如再不对CO2的排放采取严厉措施,在10年内,世界的气候将产生不可逆转的变化.我国的环境污染问题更是日趋严重,目前,我国CO2排放量占世界总排放量的14%,在美国之后位居第二,估计到2025年,将位居第一.在本世纪初联合国关于环境污染的调查中,发现在世界上十个环境污染最严重的城市中,七个在中国.它们是太原,北京,乌鲁木齐,兰州,重庆,济南和石家庄.4.21世纪世界能源发展趋势世纪世界能源发展趋势(1)节能技术将备受重视节能技术将备受重视节能就是提高能源利用率,减少能源的浪费.目前节能技术水平已是一个国家能源利用情况的综合性指标,也是一个国家总体科学技术水平的重要标志.许多研究报告指出,依靠节能可以将能源需求量降低2530%.我国在能源利用方面的效率很低,我国的能耗很高,是世界平均水平的2倍,发达国家的5-10倍,因此更应重视节能技术,我国应该充分重视化石能源的高效利用.(2)世界能源系统将发生重大变革世界能源系统将发生重大变革据预测,20世纪形成的以化石燃料为主的世界能源系统将在21世纪转换成以可再生能源为主的新的世界能源系统.在20世纪末,化石燃料的使用量占了世界一次能源用量的89.5%.据世界能源委员会(WEC)和国际应用分析系统研究所的研究报告认为,在20世纪上半叶,化石燃料仍将是世界一次能源的主体,但到21世纪下半叶,太阳能,生物质能,风能等新能源将占世界能源的50%左右.(3)煤炭将作为过渡能源而受到重视煤炭将作为过渡能源而受到重视由于石油和天然气的储量较少,而煤炭储量相对较多,因此煤炭将作为一种过渡能源而在21世纪上半叶受到重视.主要发展的技术是洁净煤技术,煤液化和汽化技术.(4)新化石能源的开发将得到强化新化石能源的开发将得到强化近年来发现,在海洋300米深处有甲烷水合物存在.目前,甲烷水合物的开发已经受到特别的关注.据估计,世界甲烷水合物的储量可能超过石油,天然气和煤炭储量的总和.因此,甲烷水合物作为储量巨大的未开发能源开始受到世界各国的高度重视.(5)核能的利用将进一步得到重视核能的利用将进一步得到重视据国际原子能机构统计,在20世纪末,全世界运行的核电站有436座,总发电量为3.5亿千瓦.这些电站主要分布在美,法,日,英,俄等31个国家,近年来,由于担心核电站运转的安全性,核废料对环境的影响和核技术扩散对世界安全性的影响,核能的发展在发达国家已有下降趋势,但在亚洲地区仍有强劲的增加趋势,我国准备在今后几年内建造4座核电站.受控核聚变是一直受人们关心的技术,因为在海水中大约有23.4亿万吨氘,如受控核聚变技术在21世纪能得到应用,在21世纪末,核能可望占世界一次能源的30%左右.(6)可再生能源的开发将越来越受到重视可再生能源的开发将越来越受到重视鉴于化石燃料的短缺及化石燃料的使用引起严重的环境污染和气候异常,人们对新能源的开发越来越重视.其中水力能,地热能,海洋能和风能的可利用资源有限,因此,太阳能,生物质能和氢能的利用将倍受关注.二.生物质能的利用1.生物质能的优点.(1)生物质来源丰富地球上每年生长的生物质总量约14001800亿吨,相当于目前世界总能耗的10倍,我国的生物质能也极为丰富,可作为能源开发的生物质能总量可达4.5亿吨标准煤.加上生物质能可再生.因此,生物质能的高效,规模化利用可有效缓解世界能源供需矛盾.(2)生物质能可多途径利用(a)直接燃烧.其热能和蒸汽可发电,技术成熟,但效率低.(b)生物转化.包括制沼气和水解发酵制取醇类.生物质制甲醇和乙醇技术基本成熟,但生产成本较高.生物质制沼气技术相当成熟.2002年全国已建1300多万个沼气池.(c)光热转化.通过气化,裂解,光催化等技术,获得气,液体燃料来发电.(d)生物柴油.从油料植物提取植物油,经甲酯化得生物柴油.它有含氧高,含硫低,分解性能好,燃烧效率高等优点.(3)生物质能利用的环境污染少由于生物质利用过程中释放的CO2是其生长过程通过光合作用从环境吸收的,所以生物质能的利用过程不排放额外的CO2,而对环境污染少.生物质能的利用还能降低污染.如可利用生物质热解汽化技术处理生活垃圾等,可得到以甲烷为主的燃气,实现垃圾的减量化,无害化,资源化.2.生物质能利用的问题2.生物质能利用的问题生物质能利用的缺点主要是生物质分布广,大面积收集成本高,经济的收集半径在50公里以内,只适合建立小型,分散的生物质能利用系统.而小型转换系统的效率低,不提高生物质能的利用效率就不能获得好的经济效益,这是生物质能至今未能实现规模化应用的关键问题之一.因此,如何在小型,分散体系实现能量的高效,清洁及规模化利用是迫切需要解决的问题.三.太阳能的利用1.太阳能的优点太阳能的优点(1)太阳能来源丰富太阳能来源丰富太阳能来源丰富是众所周知的,这似乎是一种用之不绝,取之不尽的能源.太阳内部不停地进行热核反应,释放出巨大的能量,辐射到地球上的能量只占起辐射总能量的极小部分,约1/22亿,但地球每年接收的太阳能至少有6×1017千瓦小时,相当于74万吨标准煤的能量.其中被植物吸收的仅占0.015%.可见,开发太阳能利用的潜力很大.(2)太阳能的使用没有污染问题太阳能的使用没有污染问题这也是众所周知的,太阳能的使用基本上没有污染问题.(3)太阳能可多途径利用太阳能可多途径利用(a)太阳能的热利用.如太阳能热水器,太阳灶,太阳能蓄热池发电等.(b)太阳能发电.如太阳能电池和光电池.(c)光催化和光电催化制氢.主要用这两种技术从水或生物质中制得氢气.2.太阳能利用的概况太阳能利用的概况近年来,太阳能的利用发展很快,据1997年的数据,全球太阳能发电量已达800兆瓦.到2000年,日本已有7万个住宅用上太阳能电池,美国和欧盟计划在2010年前安装100万套太阳能电池.特别是把太阳能电池与屋顶瓦结合成光电发电系统,目前欧洲已有300套,年发电量为1亿千瓦.这种系统不但可供应清洁能源,而且美观耐用,寿命可达25年.太阳能的热利用发展更快.特别在我国,太阳能热水器的年产值已达60多亿元,居世界首位.3.太阳能利用的问题太阳能利用的问题开发太阳能利用的主要问题是如何提高太阳能的转换效率,其次是降低成本,这对我国特别重要,目前我国生产太阳能电池的能力已达几百兆瓦,但由于价格高,基本上都销往国外.第三,一些技术,如光催化和光电催化制氢技术还没成熟,没有达到实用化的阶段,应该抓紧这方面的研究和发展.四.氢能的利用1.氢能的优点氢能的优点(1)氢是自然界储量最丰富的元素.(2)氢是除核燃料外发热量最大的燃料.(3)氢燃烧生成水,是世界上最清洁的燃料.(4)燃烧性能好,可燃范围大,燃烧速度快.(5)氢可用多种方法大规模生产.(6)氢的利用形式多,可通过燃烧发电,通过燃料电池发电等.2.对氢能利用的重视2002年加拿大举办了以"氢行星"为主题的第14届世界氢能源大会.2003年在华盛顿召开15个国家和地区参加的"国际氢能经济合作伙伴"会议.冰岛计划用40年时间将冰岛建成"氢社会".布什将投资120亿美元来促进氢能源的发展.过去5年,工业化国家在氢能开发领域的投入年均递增20.5%.氢将取代天然气,油和煤而成为未来世界的主要能源,进入氢能时代已成为近年来的热门话题,21世纪将是氢能世纪.布什举着使用氢燃料的照相机我国对发展氢能经济也开始重视,参加了2003年在华盛顿召开的有15国家参加的"国际氢能经济合作伙伴"会议.2004和2005举办了两次关于氢能经济的中美双边会议.今年一月,中国科学院院士局召开了关于"石油替代能源"的研讨会,主要讨论石油资源可持续性分析,石油的替代能源,氢能燃料和我国的石油替代能源.并要组织人员进行软课题研究.3.氢能的问题3.氢能的问题(1)氢的价格氢的制备,储存和运输中的价格问题,是影响走进氢能时代的很关键的问题.要降低其价格,必须形成氢的制备,储存和运输的网络.(2)廉价清洁的制氢技术问题(2)廉价清洁的制氢技术问题目前制氢效率很低,氢的制取要消耗大量的能量,因此寻求大规模的廉价清洁的制氢技术是各国科学家共同关心的问题.(a)化石燃料制氢:目前,96%氢从化石燃料制备,技术成熟,但要造成环境污染.(b)电解水制氢:技术成熟,但耗能多,价格高.一般每生产1立方米的氢气,需要消耗4.2-6度的电能,其能量转化率不到32%.(c)生物质制氢:有可再生,产量大,可储存,碳循环等优点,从中长期看是最有前途的制氢方式.目前生物质制氢效率低.(d)生物制氢:国内外在选育高效产氢菌株工作进展不快,制氢效率低.(e)风能制氢:用风能发电来电解水产生氢,技术上没有问题,降低成本和风能发电量少是主要的问题.(f)太阳能制氢:该法还处在基础研究阶段,离商业化还有较远的距离.(3)氢的储运问题(3)氢的储运问题氢的储运技术主要解决储运的安全性和成本,现在由于储运技术不过关,因此浪费了许多氢.许多工业过程,如炼油,炼焦,氯碱,合成氨,合成甲醇及煤气制造等多有大量的副产品氢气,只是由于储运技术的问题而不能被利用.我国每年放空和烧掉的氢气至少在1010标立方米以上.因此解决氢的储运问题也是走进氢能时代的一个很关键的问题.目前氢的储运还有很大问题.(a)高压储氢:储氢量少,只有1%左右,还有不安全的问题.(b)液氢储氢:很不方便,储氢设备大,蒸发损失大.(c)吸附储氢:这是目前的研究热点,但储氢容量还较低,一般不超过2%.镁合金储氢在3%,但储放不可逆.热门一时的纳米碳管储氢也已没有了希望,最终的储氢量也只有1%左右.(e)化合物储氢:放氢不容易.(4)燃料电池还没有商品化用氢作燃料的燃料电池的出现是促进氢能利用的重要原因.近年来,由于化石燃料资源短缺和环境污染日趋严重,各国对燃料电池的研究十分重视.美国《时代周刊》把燃料电池列为21世纪十大高新科技之首,燃料电池已被认为是21世纪极具应用前景的一种新型能源系统.虽然燃料电池有很诱人的优点,而且燃料电池的发展已有100多年的历史,但至今还没有一种燃料电池已经真正商品化,因此,燃料电池何时才能商品化是一个与氢能利用密切相关的问题.4.反对氢能的意见4.反对氢能的意见(a)氢以化合物形式存在,制氢要消耗能源.它不是一种能源,而是能源的流通手段.(b)氢的泄漏会改变气候.氢不可避免泄漏,泄漏量可达15%.泄漏的氢会在大气形成水雾,它会象二氧化碳一样,使天气变暖.(c)现在一般用高压氢作燃料电池燃料,氢的泄漏会产生很大的不安全性,手机等的火花就会使泄漏的氢发生爆炸.(d)冰岛能做的,其他国家不一定能做,冰岛的氢都是电解水制得的,因该国70%的电是由地热和水电站产生的.(5)氢的清洁生产要用风能和太阳能.据估计,如用风能发电制氢,当风能发电量达到美国6%的用电量,风能发电机要占的面积要有半个加州那么大.(6)布什承诺投资120亿美元用于氢能的研究是一个微不足道的投资.美国去年用于核能和矿物质燃料方面的研究经费大于氢燃料的研究经费.美国推行"健康婚姻"的预算就有150亿美元.美国用于伊拉克战争的经费每月390亿美元.(7)氢燃料电池价格昂贵.目前内燃机成本为每千瓦50美元,而氢燃料电池为800美元.估计大量使用后,也要300美元.另外所有的加油站改成加氢站也要花费大量的资金.五.燃料电池加速氢能利用1.燃料电池的优点.(1)燃料电池是一种高效清洁的能量转换系统,可降低环境污染和气候异常.(2)燃料电池能高效利用生物质转化产生的气,液物质和氢作燃料,因此,能促进氢能的利用.(3)燃料电池的发电效率不受体系规模限制,小型燃料电池同样能够实现高效发电,适合于生物质分散性的特点.2.燃料电池定义燃料电池是一种不经燃烧直接以电化学反应的方式将燃料的化学能转变成电能的装置,只要连续供应燃料,燃料电池就能连续发电.3.原理阳极反应:H2=2H++2e阴极反应:1/2O2+2H++2e=H2O总的反应:H2+1/2O2=H2O4.燃料电池分类碱性燃料电池(AFC)(1)碱性燃料电池(AFC)阳极:催化剂:Pt,燃料:氢阴极:催化剂:Ag,氧化剂:氧电解液:30%KOH隔膜:石棉膜工作温度:60-80oC用途:航天器和潜艇的动力源优点:比能量和比功率高缺点:对CO2敏感,不宜地面使用(2)磷酸燃料电池(PAFC)磷酸燃料电池(PAFC)阳极:催化剂:Pt,燃料:氢阴极:催化剂:Pt,氧化剂:氧电解液:98%磷酸工作温度:200oC用途:家庭住宅能源和汽车动力源优点:稳定性好,已有商品生产缺点:用贵金属作催化剂,价格高.(3)质子交换膜燃料电池(PEMFC)质子交换膜燃料电池(PEMFC)阳极:催化剂:Pt,燃料:氢阴极:催化剂:Pt,氧化剂:氧电解液:含水的质子交换膜工作温度:60-80oC用途:汽车和潜艇等的动力源优点:比能量和比功率高,寿命长,应用范围广缺点:对CO敏感,价格高,800美元/千瓦,而内燃机50美元/千瓦.氢源问题.(4)直接甲醇燃料电池(DMFC)直接甲醇燃料电池(DMFC)阳极:催化剂:Pt合金,燃料:氢阴极:催化剂:Pt,氧化剂:氧电解液:含硫酸的质子交换膜工作温度:60-80oC用途:可移动的小型电子仪器设备动力源优点:比能量高,体积小问题:Pt对甲醇氧化电催化效率低,易被甲醇氧化中间产物毒化,甲醇会透过质子交换膜.(5)熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)阳极:催化剂:Ni,燃料:氢阴极:催化剂:NiO,氧化剂:氧电解液:熔融碳酸盐(NaCO3-LiCO3)工作温度:600oC用途:发电站优点:反应温度高,不需贵金属催化剂.可用含CO的燃料气.寿命长.能量转换率高,可达80%.问题:高温下,电解液会腐蚀电极材料.寿命2万小时,商业上要4万小时.(6)固体氧化物燃料电池(SOFC)固体氧化物燃料电池(SOFC)阳极:催化剂:NiZrO2,燃料:甲烷,氢阴极:催化剂:NaCrO4等,氧化剂:氧电解液:ZrO2,CeO2等工作温度:900oC用途:发电站优点:不需贵金属催化剂.寿命长.可用各种燃料气.抗中毒能力强.能量转换率最高,可达80%以上.问题:高温下,密封困难,放大困难.价格高.5.PEMFC发展现状发展现状(1)世界各国对世界各国对PEMFC的重视世界各国对的重视近十年来,近十年来,PEMFC技术的研究开发受到技术的研究开发受到许多国家的政府和跨国大公司的极大重视,许多国家的政府和跨国大公司的极大重视,已出现许多PEMFC电动车样车.电动车样车.已出现许多电动车样车我国计划,年奥运会期间,我国计划,到2008年奥运会期间,将有我年奥运会期间国生产的燃料电池电动车会小批量,国生产的燃料电池电动车会小批量,示范性地行驶在街头.性地行驶在街头.年世博会期间,辆燃料电池公交到2010年世博会期间,20辆燃料电池公交年世博会期间辆燃料电池出租车,车,300辆燃料电池出租车,1000辆电动辆燃料电池出租车辆电动汽车以及一批燃料电池场地车和邮政车都将投入运行,届时,上海将建成5座加氢将投入运行,届时,上海将建成座加氢站来满足这些车辆对氢燃料的需求对氢燃料的需求.站来满足这些车辆对氢燃料的需求.(2)PEMFC商业化的问题商业化的问题(a)价格问题