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"绿氢"制备时发生爆燃？"元凶"找到了

“绿氢”制备爆燃之谜破解 绿氢产业快速发展背后的隐忧 近年来，随着国家对氢能产业的重视与政策支持，我国氢能发展迅速。据《中国氢能发展报告（2025）》数据显示，截至2024年底，全国氢气年产能已突破5000万吨。尽管总量可观，但大部分氢气仍来源于煤炭气化或天然气重整等传统方式，这类制氢过程伴随大量二氧化碳排放，被称为“灰氢”。每生产1公斤灰氢，约排放20公斤二氧化碳，严重制约“双碳”目标的推进。 相比之下，利用风电、光伏等可再生电力电解水制取的“绿氢”，碳排放接近于零，被视为未来氢能发展的理想路径。然而，绿氢技术在实际运行中频繁出现局部爆燃现象，长期困扰行业安全，其成因一直未明。 光伏直连制氢：高效却存隐患 为提升经济性与环保效益，当前主流趋势是将电解水装置直接与光伏或风力发电设备连接，避免电力入网导致的成本上升。文章作者指出，风光电在并网前每度电成本仅为两三角，而经过电网调配后，工业用电价格可能升至七八角，大幅压缩绿氢盈利空间。 因此，直连模式成为优选方案。但研究发现，这种模式下电压波动剧烈，尤其在光照变化频繁时，易引发电解槽内局部过热与气体混合异常，进而触发爆燃。这一机制长期未被识别，导致安全防控措施滞后。 科研突破揭示爆燃“元凶” 华北电力大学刘建国教授与谭爱东副研究员团队通过系统实验与模拟分析，首次揭示了爆燃的物理化学机制：光伏直连带来的不稳定性电流，导致电解过程中氢氧气体产生速率失衡，局部区域形成可燃性混合气体，并在电极附近高温点火源作用下发生爆燃。 该成果已发表于《自然-通讯》，为绿氢系统设计提供了关键理论支撑，有望推动更安全、高效的电解水制氢技术落地应用。

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