8月11日，中共中央、國務(wù)院印發(fā)《關(guān)于加快經(jīng)濟社會發(fā)展全面綠色轉(zhuǎn)型的意見》，這是中央首次對加快經(jīng)濟社會發(fā)展全面綠色轉(zhuǎn)型進行系統(tǒng)部署。《關(guān)于加快經(jīng)濟社會發(fā)展全面綠色轉(zhuǎn)型的意見》中明確提出推進氫能“制儲輸用”全鏈條發(fā)展，這是我國加快能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型、推動綠色低碳發(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)展過程中，安全問題是不可忽視的重要環(huán)節(jié)。因此，氫能安全檢測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源。同時，《意見》還強調(diào)要推進氫能“制儲輸用”全鏈條發(fā)展，這不僅是對氫能產(chǎn)業(yè)的一次全面布局，更是對未來能源體系的一次深刻變革。 氫能“制儲輸用”全鏈條發(fā)展的重要性氫能作為新型能源，其最大的優(yōu)勢在于燃燒產(chǎn)物僅為水，無污染、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欢獙崿F(xiàn)氫能的大規(guī)模應(yīng)用，必須構(gòu)建完善的氫能“制儲輸用”全鏈條體系。
1.氫氣傳感器檢測原理一：催化燃燒氫氣傳感器 催化燃燒氫氣傳感器由兩個珠狀物組成，珠狀物圍繞著一根在高溫（450°C）下工作的電線。一個珠子沒有添加催化劑被鈍化，這樣當(dāng)它與氫氣分子接觸時就不會發(fā)生反應(yīng)，作為背景參考。另一個珠子被涂上催化劑以促進與氣體的反應(yīng)。珠子通常放置在惠斯通電橋電路的獨立支腿上。當(dāng)氫氣存在時，催化珠上的電阻增加，而鈍化珠上的電阻沒有變化。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氣體傳感器，可以檢測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，不僅可監(jiān)測氫氣，還可以用于檢測甲烷與LP氣體。這對于固定式燃料電池將氫氣作為可燃氣體時的泄漏檢測是個非常優(yōu)秀的方案。TGS6812的蓋帽內(nèi)有吸附劑，對有機蒸汽的交叉靈敏度很低。此外，此傳感器對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極和陰極組成。當(dāng)氫氣通過電解液時，會發(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)時間短、校準(zhǔn)后重現(xiàn)性好、線性好、零點穩(wěn)定、交叉靈敏度相對較低等特點。它們在安全和過程控制應(yīng)用中非常有用。電化學(xué)氫氣傳感器的一個主要缺點是，隨著時間的推移，由于失去催化表面，靈敏度會降低。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場合。 三 、氫氣傳感器檢測原理三：半導(dǎo)體氫氣傳感器 金屬氧化物半導(dǎo)體（MOS）氫氣傳感器由一個加熱電阻器和一個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)空氣中被檢測氣體存在時，該氣體的濃度越高傳感器的電導(dǎo)率也會越高。使用簡單的電路，就可以將電導(dǎo)率的變化轉(zhuǎn)換成與該氣體濃度相對應(yīng)的信號輸出。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，而對氫氣具有較高的選擇性。非常適合用于檢測氫氣濃度變化。可以檢測10-3000ppm范圍的氫氣濃度。 4、氫氣傳感器檢測原理四：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)的差異來測量氣體濃度。通常導(dǎo)熱系數(shù)的差異通過電路轉(zhuǎn)化為電阻的變化，傳統(tǒng)的檢測方法是將待測氣體送入氣室，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)待檢測氣體的熱導(dǎo)率高時，熱量將更容易從熱敏元件中消散，并且其電阻將減小。改變的電阻將通過信號調(diào)節(jié)和轉(zhuǎn)換電路(一種可以將傳感元件輸出的電信號轉(zhuǎn)換成便于顯示、記錄和控制的有用信號的電路)，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)濟社會發(fā)展全面綠色轉(zhuǎn)型的意見》中推進氫能“制儲輸用”全鏈條發(fā)展的戰(zhàn)略部署，將促進氫能產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。而氫能安全檢測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)展過程中發(fā)揮重要作用。通過技術(shù)創(chuàng)新和政策支持的不斷推進，我們有理由相信氫能產(chǎn)業(yè)將迎來更加廣闊的發(fā)展前景，為實現(xiàn)碳達峰、碳中和目標(biāo)貢獻力量。 |
