化学进展

作者：曹军文, 张文强, 李一枫, 赵晨欢, 郑云, 于波

单位：清华大学核能与新能源技术研究院 北京 100084

关键词：制氢,化石能源重整,工业副产氢,电解水,其他制氢新技术,人工智能

基金：国家自然科学基金项目(No.91645126和21273128(91645126),国家自然科学基金项目(No.91645126和21273128(21273128),清华大学自主科研计划(2018Z05JZY010),清华-MIT-剑桥低碳能源大学联盟种子基金项目(201LC004)

氢能是一种高效清洁的二次能源,在实现“碳中和”目标中起重要作用。随着制氢规模不断扩大、制氢成本不断降低,氢能将有望与电能共同成为二次能源主体,通过氢电互补推动我国能源结构转型、降低碳排放、保障我国能源安全。目前,我国已成为世界第一大产氢国,主要有三类工业制氢路线:化石燃料重整制氢、工业副产氢和清洁能源电解水制氢。依托清洁能源发展起来的其他制氢新技术,如太阳能光解水制氢、生物质制氢、核能制氢等也受到广泛研究和关注。此外,制氢系统组成复杂,建模和优化难度高,人工智能在制氢系统的预测、评估和优化方面表现出独特的优势,受到国际学者的关注。本文结合最新研究进展,对上述制氢路线的发展情况进行了综述,并通过技术成熟度、经济性和环保性比较,结合国情对我国未来氢气供应结构做出展望。同时,本文综述了人工智能在制氢系统中的最新应用进展,以期为我国制氢工艺发展提供新思路。

来源：2021年第12期

《化学进展》期刊编辑部

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