崔元帅，周俊波，武禹桐，高丽萍

(1.北京化工大学 机电工程学院，北京 100029；2.北京联合大学 生物化工学院，北京 100023)

近些年以来，随着社会的发展，不可避免地会产生二氧化碳(CO2)。CO2过多的排放会导致全球变暖、冰川融化和海平面上升等环境问题[1]。国际能源署(IEA)最新发布的数据见图1，2019年全球二氧化碳排放量较前几年几乎持平，2020年全球碳排放减少5.8%。与此同时，2019年世界经济增长了 2.9%[2]，保护环境不会影响经济的发展。目前二氧化碳排放的总量依然很大，2019年二氧化碳排放达330亿t。随着世界对保护环境的重视，预计未来可再生能源的占比会越来越大[3]。大多数可再生能源，如风能、潮汐和太阳能的能源是间歇性的，因此必须将能源储存在电池中或以化学形式储存，以缓冲能源生产波动的影响。

图1 全球1990～2020年二氧化碳排放[2]Fig.1 Global carbon dioxide emissions from 1990 to 2020

1 液氨储能

随着可再生、间歇性能源(如太阳能和风能)发电的大力发展，需要新的方法来存储电能以平衡供需[4]。水电解制氢是可持续能源大力发展的关键。作为一种清洁的能源载体，能够储存可再生能源产生的电力，还可以用于电网的调峰。然而氢气在大规模、长时间的储存和长距离运输中存在大量的问题。目前最常用的储氢方式为：高压气态储氢和低温液态储氢。

高压气态储氢是最常用的方法，然而在高压下其储氢密度仍然很低(在69 MPa时为42.2 kg/m3)[5]，达不到目前大规模储氢的要求。研究人员从经济方面分析认为，压力在 55～60 MPa成本最低[6]。而且在储氢瓶容易形成“氢脆”，存在一定的泄露隐患。……