氢能发电(华电能源股票股吧)氢能发电站
氢能发电(华电能源股票股吧)氢能发电站
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随着全球能源系统的电气化，系统运营商面临的关键挑战将是实时跟上电力需求，以避免停电。但随着太阳能和风能的份额增加，匹配变得更具挑战性：在没有阳光或没有风的情况下，如何满足电力需求？
氢能源现在“流行”的两个主要原因：一是作为一种化学能源载体，它满足了可再生能源的存储和灵活性需求；此外，氢还可用于脱碳困难部门的去碳化，如重工业、卡车运输、航空或航运。
今年2月10日，国家能源局下发《关于征求21年可再生能源电力消纳责任权重》，文件将2030年非化石能源占比的目标具体落实到每一年的消纳权重，同时也将消纳责任权重纳入对各省市的考核。
这表明构建以新能源为主体的新型电力系统，不是一味的追求新增的新能源装机量，而是以电力消纳为衡量，对新能源电力消纳提出更高的要求。在技术、成本、政策等推动下，氢能作为电力介质和纽带成为可能，在高渗透率可再生能源电力系统中扮演着越来越重要的角色。
氢能发电可以用来解决电网削峰填谷、新能源稳定并网问题，还可以提高可再生能源所发电力并网的稳定性和电力系统安全性、灵活性，大幅降低碳排放。目前主要采用氢燃料电池发电技术与新能源耦合发电技术，使用燃料电池发电技术，可以减少对煤炭的使用，减少CO2的排放，且发电效率很高。
氢能既可以通过燃烧产生热能，在热力发动机中产生机械功，又可以作为原料应用于燃料电池，还可以转换成同态氢用作结构材料例。
20世纪70年代以来，美国和日本等发达国家加快了氢能发电技术的研究步伐。目前，通过氢能发电在部分发达国家已经陆续进入了建设试点的阶段。但对中国电力行业而言．目前仍以火力发电为主，氢能技术的应用较少。
氢能是氢及同位素氘、氚为主体的反应或氢的状态变化过程中所释放的能量，氢能可以转化为电能、机械能和热能。通过氢能发电机和燃料电池两种技术手段，均可以实现由氢能向电能的转化。
氢能发电机特指以氢气为原料的发电机，原理类似传统内燃机，经过吸气、压缩、爆炸、排气过程，带动电机产生电流输出。氢能发电机是一种环保型的发电设备，具有无噪音、零排放和移动性强的特点。
PEMFC燃料电池是当前在氢能应用领域的研发重点之一。其工作原理为氢气与氧气（或空气）发生电化学反应生成水并释放出电能，即电解水的逆反应。
PEMFC燃料电池的结构与工作原理如下图，当阳极和阴极分别供给氢气和氧气(或空气)时，在催化剂的作用下，氢气在阳极上被氧化离解成电子和氢原子。
氧气在阳极上被还原接受电子反应生成水。与此同时，电子在外电路的连接下形成电流，向外部释放电能。
能源总是互通互融的，能源的变革是相互转化的结果。由于可为风电等可再生能源大规模开发提供消纳保障，氢能的重要性正日益受到地方政府和电网企业的关注。有专家曾表示：“应将氢能生产、运输、应用，同电力网的源网荷储协调统一考虑”。
而这一构想，也正在被逐渐提上日程并实践。今年5月，京能集团与大同市人民政府签订绿色能源项目开发协议。双方将秉持“生态优先、绿色发展、优势互补、合作共赢”原则，共建大同绿色能源基地，合作推进“源网荷储”一体化试点项目，合作建设配套电源点项目，规划建设大同绿氢综合一体化示范项目，打造绿色氢能“制、储、运、加、用”一体化的综合智慧能源服务系统。
此外，由于国家利好政策的不断出台，各地方政府也纷纷发力。《郑州市国民经济和社会发展第十四个五年规划和二〇三五年远景目标纲要》中表示，支持抽蓄、风电、光伏、氢能等清洁能源发展，推动风光水火储一体化和源网荷储一体化，研究谋划抽水蓄能电站，加快中广核登电登封马岭山、大金店镇风电项目建设。
免责声明：以上内容转载自氢能观察，所发内容不代表本号立场。
近日，华电能源（SH：600726）发布公告称，公司预计2021年度期末净资产为负值，2021年末归属于上市公司股东净资产约为-21亿元。此前，华电能源预告2021年全年亏损30亿元左右。
根据《上海证券交易所股票上市规则》股票退市的有关规定，华电能源股票可能在2021年年度报告披露后被实施退市风险警示(*ST)
华电能源成立于1993年2月，1996年上市，是中国华电集团有限公司（下称“华电集团”）控股的国有大型电力上市公司，为黑龙江省*的发电、供热企业。
华电能源现有总资产约230亿元，全资、控股拥有九家发电供热企业、两家煤炭企业、四家专业公司，火电总装机容量615万千瓦。在华电集团的整体业务布局中，华电能源被边缘化，一步步沦为了“弃子”。
旧疾新痛一起来
根据此前财报，华电能源2021年前三季度亏14.68亿元，然而预告的2021年全年亏30亿。这表明，公司四季度亏损金额相当于前三个季度总和。2020年全年，华电能源亏损11.07亿元，2021年亏损在加深。
对此，华电能源解释称，一是煤价持续大幅上涨，供应紧张，燃料成本同比增支约11亿元；二是公司主要参股单位金山股份利润下降，影响公司投资收益同比下降约4亿元；三是发电量同比下降减利约3亿元。
2021年，国内煤炭市场供应紧张，价格持续暴涨屡创历史新高，极大损伤了火电企业效益。2021年2月底5500大卡动力煤港口价格约570元/吨，10月中旬涨至历史*点2600元/吨，较年初上涨近3.6倍，价位远高于国内多数电厂的盈亏平衡线。
这一轮煤价上涨，使得五大发电集团在2021年亏损近300亿元，华电能源自然不能幸免。
华夏能源网(www.hxny.com)注意到，实际上，华电能源的亏损历史还要更加久远。最近几年，华电能源常年处于亏损状态，游离于退市边缘。
2017-2018年，华电能源净利润分别亏损11.04亿元、7.62亿元，连续两年出现大额亏损，合计亏损18.66亿元。2019年，华电能源实现净利润0.76亿元，勉强扭亏为盈。2020年，华电能源又亏损11.07亿元。加上2021年亏损的30亿元，华电能源五年来合计亏损近60亿元。
面对巨亏，华电能源不得不采取“断腕”之举，拟对旗下全资电厂——富拉尔基热电厂（下称富热电厂）7-9号机组关停并实施拆除。
富拉尔基发电厂位于黑龙江省，共有九台机组，1-6号六台200兆瓦机组已进行供热改造。华电能源称，7-8号背压机在无热负荷的情况下将无法启动，保留没有意义。此外，黑龙江省火电冗余较多，7-9号机组容量较小，对调峰意义不大。这三台机组的平均煤耗高达550克/千瓦时，经济性极差。
7、8号机组投产于1992年，2030年1月达到设计寿命；9号机组投产于1996年，2026年8月达到设计寿命。这三台机组总装机容量75兆瓦，原值为4.84亿元，2021年12月末资产净值为1.62亿元，缩水超六成。
“这三台机组关停后若不拆除，每年需要投入近5000万元进行维护，属于无效投入。”华电能源称。
已成弃子未来何在？
华电能源资不抵债面临退市风险，同期，其控股股东华电集团也正处在艰难时刻。3月25日晚，华电集团旗下主力上市公司华电国际（SH：600027）披露年报，2021年业绩大跌净亏49.7亿元，同比下降211.8%。
华电国际与华电能源的类似之处是，2021年也是因为煤价上涨而出现亏损。不同之处是，华电国际装机远高于华电能源（截至2021年底，华电国际总装机5335.6万千瓦，其中，煤电占比为79%，气电、水电等清洁能源占比为21%），但华电能源以615万千瓦的火电装机录得30元巨额亏损，平均亏损程度更加严重。
这更加凸显了华电能源火电产能的落后程度。这一判断也在其历史表现中得到印证。
翻看从2010年到2020年华电能源的财报数据，扣非净利润一项，只有2014年和2016年是正数，11年的时间，有9年的扣非净利润是负数，基本丧失了自我造血和自我生存能力。
在华电能源的主营业务中，售电业务和供热业务几乎占据了9成，售电业务逐年减少而供暖业务却在持续增加，供热持续的亏损吞噬掉了其他业务的盈利。
在这种情况下，作为华电能源控股股东的华电集团，基本不可能拿出大笔资金来输血华电能源，或者注入资产挽救其于水火。偏居黑龙江一隅的华电能源，在华电集团的业务和市场布局的重要程度上，也不处在优先级。
在华电集团整体的战略规划中，华电能源已经成为了没有未来的“弃子”，传统火电还会被不断压缩，未来的重点在于新能源。
华夏能源网(www.hxny.com)注意到，作为华电集团战略重心转移的重要一步，华电集团旗下港股上市公司华电福新已于2020年9月从香港联交所完成私有化退市。
2021年6月30日，华电集团发布公告称，集团*组建了新能源公司——华电福新能源发展有限公司（福新发展），将上市公司华电国际旗下华电莱州风电有限公司、华电山东新能源有限公司等约800万千瓦风、光资产注入福新发展，并完成了资产交割等事项。
重组整合完成后，新平台——华电福新能源发展有限公司（福新发展）将是华电集团*的新能源业务发展平台，有利于规模化开发、专业化管理。目前，福新发展已完成战略融资，正谋求上市。
新旧交替之下，华电能源没有未来。
（转载请标明出处，文章华夏能源网，*：hxny3060）
事实上，氢燃料电池的历史非常早。第一块燃料电池是1845年由英国科学家威廉 · 格罗夫制造的，制造时间是道光二十五年。他证明了在一定条件下，氢和氧的结合会产生电流，就像产生水一样。
当然，他是站在巨人的肩膀上的。此前70年，卡文迪许就研讨了氢气加氧气酿成水的进程；此前50年，尼克尔森（William Nicolson）就研讨了方才水人进程的逆反应，也便是电解水生成氢气和氧气。威廉·格罗夫的成就是发现氢和氧不需要火焰就可以制造水，而且在这个过程中会产生电流。
氢燃料电池的原理如下:
给燃料动力电池的负极材料提供一个氢气，正极进行提供大量氧气，然后在正负极相互之间加一层膜。在催化剂的作用下，氢原子外层的电子会游离出来，变成独立电子+氢离子。而那层膜是非常特殊的，只有两个氢离子结合才可以同时通过，而电子则会被阻挡在膜外。由于存在氢离子实际上我们就是一种质子，所以那层膜也叫“质子交换膜”。前面的论述就有提到说，电子是通不过这层膜的，所以他们会在膜的一边越聚越多。如果在企业电子产品聚集的地方接一根导线，通到正极，电子就会在工作电压的驱使下嗖嗖嗖地跑过去。而这，就是提高电池在输出控制电流。
透过膜的质子与正氧反应生成水并放出热量。这些都是氢燃料电池的副产品。由于一层膜左右两侧的压差比较小，通常我们只有0.5V-1.0V，所以只要把正负极夹着一层膜的结构可以叠加至几百层，就能不断得到发展需要的高电压。在这个电池里，是没有其他任何火焰会呈现的。不过，为了能够保证研究催化剂的活性，在电动车企业使用的燃料动力电池技术类型中，电池的工作环境温度在90摄氏度左右。其实，这比很多传统燃油汽车发动机的温度要低很多。
这个发展过程中，化学能转化为一种电能的效率*可以达到80％，远比内燃机的40％高得多。当然，还有其他类型的氢燃料电池，不仅仅是质子交换膜，它们有不同的反应物和电解质。
比如航天用燃料电池的电解液就是氢氧化钾。以熔融硅酸盐、氧化锆和磷酸为电解质的氢燃料电池都用于发电站。这种用于氢燃料电动汽车的电池是一种相对较晚出现的新型氢燃料电池。
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氢已然是未来能源方向，为何还不能大范围采用？
央广网北京1月22日消息 据中央广播电视总台中国之声《新闻超链接》报道，最近，国内首座兆瓦级氢能发电站首台机组在安徽六安并网发电。这也是国内首座兆瓦级电解纯水制氢、储氢及氢燃料电池发电系统，*实现全链条贯通。
氢能发电站是如何工作的？氢气是如何被制造并存储的？未来还会有更多的氢能发电站吗？
氢能发电站的工作原理是什么？有何优势？
安徽六安兆瓦级氢能综合利用示范站坐落于安徽省六安市平安经济开发区。项目总占地10.7亩，项目中利用到的兆瓦级质子交换膜，纯水电解制氢设备和兆瓦级燃料电池设备均为国内的首套设备，是一座具有自主知识产权的，集制氢、储氢、氢发电完整技术链条的科技试验站。
氢能电站（安徽网）
氢能发电站是一个将氢能转化为电能的设施。氢能发电的方法目前有两种，一是氢燃料电池发电，二是氢直接燃烧发电。安徽六安氢能示范站采用的是氢燃料电池发电工艺。氢气被送到氢燃料电池的负极，经过催化剂作用后，氢原子中的一个电子被分离了出来。失去了电子的氢原子成为了带正电的质子，带电质子穿过燃料电池中的核心设备——质子交换膜，到达燃料电池的正极，使得燃料电池正负两极的电荷不平衡，产生电压。但由于电子无法穿过质子交换膜到达正极，此时需再用一根导线连接燃料电池的正负极，电子就会在电压的作用下顺着导线跑到正极，导线里面运动的电子就成为电流，燃料电池也就能够发电。
很多其他新能源发电方式是将化学能先转化为机械能，再将机械能转化为电能，而安徽六安氢能示范站的发电方式是将化学能直接转化为电能。国网六安供电公司兆瓦级氢能综合利用示范站项目建设负责人夏鹏表示，多一个转化步骤，将导致能量损耗变大，效率变低。氢能发电站不需要复杂系统，结构简单，维修方便，启动迅速。在电网低负荷的时候，它可以吸收多余的电来进行电解水，生产氢气和氧气，储存起来，以备高峰时用于发电。相比于其他发电站，氢能发电还具有噪音小、效率高、启动快、成本低等优点。
制氢、储氢是如何完成的？
氢非常活跃，在自然界分布广泛，但游离状态的氢非常稀少，自然获取氢气比较困难，必须通过人工转化的方式来制造氢气，水就是氢的仓库。
目前制氢的方式主要有三种，通过不同制氢方式制造出来的氢气可以被分为灰氢、蓝氢、绿氢。灰氢通过燃烧化石燃料产生，蓝氢主要是通过蒸汽甲烷重整或自然蒸汽重整制成，绿氢则是以可再生能源作为电力供应，采用电解水制氢的方式制出的氢，安徽六安氢能示范站采取的就是此种制氢方式，且制造的氢气纯度高，达99.999%以上。
生产出氢气后要将其储存。目前我国大多采用高压气态储氢方式。利用氢气压缩机将氢气加压后，将其送到高压储氢罐中储存。此外，还有金属氧化物储氢、低温液态储氢和有机液体储氢等方式，但高压气态储氢相对来说具有成本少、能耗低、充放电速度快、动态响应好等优势。
氢能发电未来会进行哪些技术攻关？会有更多氢能发电项目落地吗？
第一，持续加大对电解水制氢及氢燃料电池本体设备的研发，提高效率，进一步优化提升其性能。第二，持续探索新材料的应用，实现关键材料和原材料的国产化，持续降低建设成本。第三，优化控制策略，实现更大规模的氢能发电协同控制。
安徽六安兆瓦级氢能综合利用示范站项目验证了制氢、储氢及氢发电完整的技术链条，研究了氢储能电站利用峰谷电价差盈利的可行性。通过示范站的建设，我国总结了非常多的相关经验，在国内率先培养了一支集技术研发、规划设计、施工运维产业链应用于一体的专业团队，为氢能发电大规模产业化推广打下基础。夏鹏表示，氢能具有可再生、清洁、安全等特点，发展氢能不仅是我国实现双碳目标的重要举措，对于缓解全球能源危机问题也具有重要意义。在不久的将来，氢能发电将在更多的地方蓬勃发展。
监制：梁悦
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