8月11日，中共中央、國(guó)務(wù)院印發(fā)《關(guān)于加快經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展全面綠色轉(zhuǎn)型的意見》，這是中央首次對(duì)加快經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展全面綠色轉(zhuǎn)型進(jìn)行系統(tǒng)部署。《關(guān)于加快經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展全面綠色轉(zhuǎn)型的意見》中明確提出推進(jìn)氫能“制儲(chǔ)輸用”全鏈條發(fā)展，這是我國(guó)加快能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型、推動(dòng)綠色低碳發(fā)展的重要舉措。氫能作為一種清潔、高效的能源，其應(yīng)用前景廣闊，但在氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展過(guò)程中，安全問(wèn)題是不可忽視的重要環(huán)節(jié)。因此，氫能安全檢測(cè)傳感器解決方案顯得尤為重要。
氫能：綠色轉(zhuǎn)型的新引擎氫能以其清潔、高效、可再生的特性，在全球能源轉(zhuǎn)型中扮演著舉足輕重的角色。《意見》明確指出，要大力發(fā)展非化石能源，其中氫能作為新型能源的代表，被寄予厚望。通過(guò)加快西北風(fēng)電光伏、西南水電、海上風(fēng)電等清潔能源基地的建設(shè)，以及積極發(fā)展分布式光伏、分散式風(fēng)電等多元化能源形式，為氫能的生產(chǎn)提供了豐富的原料來(lái)源。同時(shí)，《意見》還強(qiáng)調(diào)要推進(jìn)氫能“制儲(chǔ)輸用”全鏈條發(fā)展，這不僅是對(duì)氫能產(chǎn)業(yè)的一次全面布局，更是對(duì)未來(lái)能源體系的一次深刻變革。 氫能“制儲(chǔ)輸用”全鏈條發(fā)展的重要性氫能作為新型能源，其最大的優(yōu)勢(shì)在于燃燒產(chǎn)物僅為水，無(wú)污染、零排放，完全符合可持續(xù)發(fā)展的要求。在全球應(yīng)對(duì)氣候變化、減少溫室氣體排放的大背景下，氫能被視為21世紀(jì)最具發(fā)展?jié)摿Φ那鍧嵞茉粗弧Ｈ欢獙?shí)現(xiàn)氫能的大規(guī)模應(yīng)用，必須構(gòu)建完善的氫能“制儲(chǔ)輸用”全鏈條體系。
1.氫氣傳感器檢測(cè)原理一：催化燃燒氫氣傳感器 催化燃燒氫氣傳感器由兩個(gè)珠狀物組成，珠狀物圍繞著一根在高溫（450°C）下工作的電線。一個(gè)珠子沒(méi)有添加催化劑被鈍化，這樣當(dāng)它與氫氣分子接觸時(shí)就不會(huì)發(fā)生反應(yīng)，作為背景參考。另一個(gè)珠子被涂上催化劑以促進(jìn)與氣體的反應(yīng)。珠子通常放置在惠斯通電橋電路的獨(dú)立支腿上。當(dāng)氫氣存在時(shí)，催化珠上的電阻增加，而鈍化珠上的電阻沒(méi)有變化。這改變了電橋的平衡，改變了輸出電壓值Vout。 TGS6812是催化燃燒式的可燃?xì)怏w傳感器，可以檢測(cè)100%LEL水平的氫氣，此傳感器具有精度高，耐久性與穩(wěn)定性好，快速響應(yīng)、線性輸出的特點(diǎn)，不僅可監(jiān)測(cè)氫氣，還可以用于檢測(cè)甲烷與LP氣體。這對(duì)于固定式燃料電池將氫氣作為可燃?xì)怏w時(shí)的泄漏檢測(cè)是個(gè)非常優(yōu)秀的方案。TGS6812的蓋帽內(nèi)有吸附劑，對(duì)有機(jī)蒸汽的交叉靈敏度很低。此外，此傳感器對(duì)硅化合物的耐受性更佳，更適應(yīng)惡劣環(huán)境。 2、氫氣傳感器檢測(cè)原理二：電化學(xué)氫氣傳感器 電化學(xué)氫氣傳感器的工作原理與燃料電池相同。它們由一層薄薄的電解液隔開的陽(yáng)極和陰極組成。當(dāng)氫氣通過(guò)電解液時(shí)，會(huì)發(fā)生可逆的化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生與氣體濃度成比例的電流。電化學(xué)氫氣傳感器運(yùn)行所需的功率非常小，其功耗在所有傳感器類型中是低的。電化學(xué)氫氣傳感器具有靈敏度高、反應(yīng)時(shí)間短、校準(zhǔn)后重現(xiàn)性好、線性好、零點(diǎn)穩(wěn)定、交叉靈敏度相對(duì)較低等特點(diǎn)。它們?cè)诎踩瓦^(guò)程控制應(yīng)用中非常有用。電化學(xué)氫氣傳感器的一個(gè)主要缺點(diǎn)是，隨著時(shí)間的推移，由于失去催化表面，靈敏度會(huì)降低。電化學(xué)氫氣傳感器H2-BF：電化學(xué)氫氣傳感器H2-BF主要用于檢測(cè)大氣中氫氣的濃度，典型應(yīng)用于氫氣氣體變送器和各種氫氣檢測(cè)場(chǎng)合。 三 、氫氣傳感器檢測(cè)原理三：半導(dǎo)體氫氣傳感器 金屬氧化物半導(dǎo)體（MOS）氫氣傳感器由一個(gè)加熱電阻器和一個(gè)由沉積在加熱器上的金屬氧化物層制成的敏感電阻器組成，加熱電阻器將傳感器加熱至其工作溫度（200–500°C）。金屬氧化物層的電阻隨溫度和周圍空氣中的氫含量而變化。 例如:費(fèi)加羅半導(dǎo)體氫氣傳感器的敏感素子由二氧化錫 （SnO2）半導(dǎo)體構(gòu)成，其在清潔的空氣中電導(dǎo)率很低，當(dāng)空氣中被檢測(cè)氣體存在時(shí)，該氣體的濃度越高傳感器的電導(dǎo)率也會(huì)越高。使用簡(jiǎn)單的電路，就可以將電導(dǎo)率的變化轉(zhuǎn)換成與該氣體濃度相對(duì)應(yīng)的信號(hào)輸出。外殼采用標(biāo)準(zhǔn)TO-5金屬封裝。 半導(dǎo)體氫氣傳感器TGS2616：TGS2616是日本FIGARO研發(fā)的半導(dǎo)體原理傳感器，響應(yīng)快速、功耗低、體積小，TGS2616內(nèi)含全新開發(fā)的敏感素子，受酒精等干擾氣體的影響極小，而對(duì)氫氣具有較高的選擇性。非常適合用于檢測(cè)氫氣濃度變化。可以檢測(cè)10-3000ppm范圍的氫氣濃度。 4、氫氣傳感器檢測(cè)原理四：熱導(dǎo)式氫氣傳感器 導(dǎo)熱氣敏材料根據(jù)不同可燃性氣體與空氣導(dǎo)熱系數(shù)的差異來(lái)測(cè)量氣體濃度。通常導(dǎo)熱系數(shù)的差異通過(guò)電路轉(zhuǎn)化為電阻的變化，傳統(tǒng)的檢測(cè)方法是將待測(cè)氣體送入氣室，氣室的中心是熱敏元件，如熱敏電阻、鉑絲或鎢絲，加熱到一定溫度。 當(dāng)待檢測(cè)氣體的熱導(dǎo)率高時(shí)，熱量將更容易從熱敏元件中消散，并且其電阻將減小。改變的電阻將通過(guò)信號(hào)調(diào)節(jié)和轉(zhuǎn)換電路(一種可以將傳感元件輸出的電信號(hào)轉(zhuǎn)換成便于顯示、記錄和控制的有用信號(hào)的電路)，在那里它被惠斯通電橋轉(zhuǎn)換成不平衡。 綜上所述，《關(guān)于加快經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展全面綠色轉(zhuǎn)型的意見》中推進(jìn)氫能“制儲(chǔ)輸用”全鏈條發(fā)展的戰(zhàn)略部署，將促進(jìn)氫能產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。而氫能安全檢測(cè)傳感器解決方案作為保障氫能安全使用的重要手段之一，將在氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展過(guò)程中發(fā)揮重要作用。通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新和政策支持的不斷推進(jìn)，我們有理由相信氫能產(chǎn)業(yè)將迎來(lái)更加廣闊的發(fā)展前景，為實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)貢獻(xiàn)力量。 |
