新型电力系统发展蓝皮书发布，氢能发展安全不容忽视！-电子发烧友网

2023年1月6日，国家能源局发布《新型电力系统发展蓝皮书（征求意见稿）》。意见指出，到2030年，推动新能源成为发电量增量主体，装机占比超过40%，发电量占比超过20%。至2045年，新能源成为系统装机主体电源。

新能源业务的重要性不言而喻，自2021年以来，国资委在多个场合对央企新能源业务发展不合理和需要加强的地方进行了提醒，并有实际动作。

意见稿提出：附件—新型电力系统发展蓝皮书（征求意见稿）

推动多领域清洁能源电能替代，充分挖掘用户侧消纳新能源潜力。推动各领域先进电气化技术及装备发展进步并向各行业高比例渗透，交通领域大力推动新能源、氢燃料电池汽车全面替代传统能源汽车，建筑领域积极推广建筑光伏一体化清洁替代。工业领域加快电炉钢、电锅炉、电窑炉、电加热等技术应用，扩大电气化终端用能设备使用比例。新能源逐步成为发电量结构主体电源，电能与氢能等二次能源深度融合利用。依托储能技术、虚拟同步机技术、长时间尺度新能源资源评估和功率预测技术、智慧集控技术等创新突破，新能源普遍具备电力支撑、电力安全保障、系统调节等重要功能，逐渐成为发电量结构主体电源和基础保障型电源。煤电、气电、常规水电等传统电源转型成为系统调节性电源，服务高比例新能源消纳，支撑电网安全稳定运行，提供应急保障和备用容量。

电力在能源系统中的核心纽带作用充分发挥，通过电转氢、电制燃料等方式与氢能等二次能源融合利用，助力构建多种能源与电能互联互通的能源体系。增强型干热岩发电等颠覆性技术有望实现突破，新一代先进核电技术实现规模化应用，形成热堆—快堆匹配发展局面，核聚变有望进入商业化应用并提供长期稳定安全的清洁能源输出，助力碳中和目标实现。

氢气作为一种新能源，氢气在化工、电子、医疗、冶金等很多领域得到广泛应用。但由于氢气分子很小，在生产、储存、运输和使用过程中易泄漏，所以在使用氢气时需要利用氢气传感器对环境中氢气的含量进行检测。

常用的氢气传感器主要有以下几种类型。

1 、半导体氢气传感器

金属氧化物半导体（MOS）氢气传感器由一个加热电阻器和一个由沉积在加热器上的金属氧化物层制成的敏感电阻器组成，加热电阻器将传感器加热至其工作温度（200–500°C）。金属氧化物层的电阻随温度和周围空气中的氢含量而变化。

例如:费加罗半导体氢气传感器的敏感素子由二氧化锡（SnO2）半导体构成，其在清洁的空气中电导率很低，当空气中被检测气体存在时，该气体的浓度越高传感器的电导率也会越高。使用简单的电路，就可以将电导率的变化转换成与该气体浓度相对应的信号输出。外壳采用标准TO-5金属封装。TGS2615-E00 为了消除酒精等干扰气体的影响而设置了过滤层，显示出对氢气很高选择性的灵敏度特性

2、热导式氢气传感器

导热气敏材料根据不同可燃性气体与空气导热系数的差异来测量气体浓度。通常导热系数的差异通过电路转化为电阻的变化，传统的检测方法是将待测气体送入气室，气室的中心是热敏元件，如热敏电阻、铂丝或钨丝，加热到一定温度。

当待检测气体的热导率高时，热量将更容易从热敏元件中消散，并且其电阻将减小。改变的电阻将通过信号调节和转换电路(一种可以将传感元件输出的电信号转换成便于显示、记录和控制的有用信号的电路)，在那里它被惠斯通电桥转换成不平衡。

热导式气体传感器是一种电子式气体传感器，是一种能够感知环境中某种气体及其浓度的装置或器件。它可以将与气体类型和浓度相关的信息转换成电信号，以便进行检测、监控、分析和报警。然而，热导式气体传感器在气体检测中也存在检测精度差、灵敏度低、温漂大等缺陷，限制了其广泛应用。因此现在有很多对气体浓度的检测在化工、煤炭、军事、环境等诸多领域的研究，只为更好地优化传感器性能。热导式气体传感器MTCS2601具有寿命长、检测范围大、稳定性良好、成本低廉等非常多的技术优势。倘若将其应用于气体浓度检测中，可以有效的提升气体浓度检测的效率和精准度，对于相关行业的工作非常有帮助。

3、催化燃烧式氢气传感器

催化燃烧式氢气传感器由两个珠状物组成，珠状物围绕着一根在高温（450°C）下工作的电线。一个珠子没有添加催化剂被钝化，这样当它与氢气分子接触时就不会发生反应，作为背景参考。另一个珠子被涂上催化剂以促进与气体的反应。珠子通常放置在惠斯通电桥电路的独立支腿上。当氢气存在时，催化珠上的电阻增加，而钝化珠上的电阻没有变化。这改变了电桥的平衡，改变了输出电压值Vout。

TGS6812-D00是催化燃烧式的可燃气体传感器，可以检测100%LEL水平的氢气，此传感器具有精度高，耐久性与稳定性好，快速响应、线性输出的特点，不仅可监测氢气，还可以用于检测甲烷与LP气体。这对于固定式燃料电池将氢气作为可燃气体时的泄漏检测是个非常优秀的方案。TGS6812-D00的盖帽内有吸附剂，对有机蒸汽的交叉灵敏度很低。此外，此传感器对硅化合物的耐受性更佳，更适应恶劣环境。

4、电化学氢气传感器

电化学氢气传感器(H2传感器）的工作原理与燃料电池相同。它们由一层薄薄的电解液隔开的阳极和阴极组成。当氢气通过电解液时，会发生可逆的化学反应，产生与气体浓度成比例的电流。电化学氢气传感器运行所需的功率非常小，其功耗在所有传感器类型中是低的。电化学氢气传感器具有灵敏度高、反应时间短、校准后重现性好、线性好、零点稳定、交叉灵敏度相对较低等特点。它们在安全和过程控制应用中非常有用。电化学氢气传感器的一个主要缺点是，随着时间的推移，由于失去催化表面，灵敏度会降低。电化学氢气传感器H2-BF：
电化学氢气传感器H2-BF主要用于检测大气中氢气的浓度，典型应用于氢气气体变送器和各种氢气检测场合。