5。1 本文的设计的参数 33

5。2 储氢罐模拟放氢的预测 35

结 论 37

致 谢 38

参考文献 39

第一章 绪论

1。1 研究的目的和意义

随着我国石油和化学工业的迅速发展，国家对清洁和环境友好的能源的关注也越 来越高。利用太阳能、风能、水利能、生物质能、潮汐能、波浪能和地热能等组成的 可再生能源是解决化石能源面临困境的重要途径。在世界各国的努力下，可再生能源 在能源体系中的比重不断地提高。但上述能源具有天然的局限性、时间性，需要合适 的二次能源与之配合，实现能源的储存和配送氢能不仅能量密度高、可以实现大规模 的储运，而且易于实现氢电、氢热转换无污染。正因如此，与氢能相关的应用研究的 竞争十分激烈[1]。美国能源部(DOE)用于氢储存方面的研究经费约占氢能研究经费的 50％；日本新近制订的 1993～2020 年“新阳光计划”中，一项投资 30 亿美元的能源 发电计划的三大内容(高教分解水技术、储氢技术、氢燃料电池发电)之一就是开发安 全且价廉的储氢技术[2]。高效的利用氢能，包括氢能的生产、存储、使用三个部分， 存储作为连接生产和使用的中间环节，至关重要。因此氢气储氢罐要满足设计要求及 生产实际的需求。

总的来说，经常使用物理和化学两种方法来储存氢气，而金属合金的氢化反应则 是具有方便、稳定、安全、成本低等特性，既满足了氢能源的供给运输，为我国的沿 海各岛屿以及偏远山区提供生产生活需要，也同时为我国的科技文化事业做出贡献。 与历史上一直使用的液态储氢方式比较，金属氢化物储氢具备储氢能耗低、储存容量 高、安全可靠等一系列的优点，同时其制备技术和工艺相对成熟，可以用于大规模推 广[3]。除了上述优点外，利用金属氢化物储氢技术，可以压缩并纯化氢气、使得氢气 便于运输，现在世界上各国普遍采用金属氢化物储氢的方式储存氢气。

当今人类社会的可持续发展面临日益严重的化石能源枯竭和环境污染的双重压 力。在这种情况下，作为可再生能源的重要成员，氢能可为这一问题提供解决方案， 未来氢循环的前景是：通过太阳光催化分解获取氢气，在通过金属储氢罐将氢气输运 至氢燃料电池发电站，在燃料的电池中氢和氧的电化学反应，将氢能高效的转化成电 能，水是该过程中的唯一产物，因而，氢能具有无以伦比的环保和可再生的特性[4]。

随着科学技术水平在不断提升,人类的生活生产水平也得到极大的提升，物质财 富也得到了很大的积累。工业化程度进一步提高，以中国汽车的发展为例，在过去

10 年期间中国的汽车销量增长了接近 10 倍。工业化大幅度的提升，加剧了石油的消 耗，到现在为止，全世界每天石油消耗量达到七千一百万桶，并且这一数据在快速增 大。化石燃料由于它的不可再生性和严重的污染性使得人类不得不开发清洁、高效的 可再生能源，人类能够利用氢能来储存能量，氢气的燃烧性能比较好，燃烧范围广， 且其燃烧热值较高，是当今世界上重要的的二次能源，氢气虽属于易燃易爆炸气体， 但其密度较小，总的来说，将氢气作为燃料使用是很安全的。工业化程度进一步提高， 化石燃料消耗仍在增加，而储量有限，给当今人类带来深深的危机感，通过研究太阳 能制氢，可缓解能源压力，改善能源结构，有益于保护环境，使得人类社会像可持续 方向发展，社会生产水平的提高，促使科技水平的上升，从而使得能源结构得到实质 性的调整，人类社会向着更加美好的方向发展。现在国家政府积极调整能源结构，优 化产业布局，大力支持开发环保的二次能源，可见环保无污染可持续发展是能源结构 正确的发展方向。