氫氣（H2）含能高，氫氣轉(zhuǎn)化為機(jī)械能或電能方便而且效率高。氫氣燃燒只產(chǎn)生水，零污染，是綠色環(huán)保的清潔能源。氫能被譽(yù)為二十一世紀(jì)期待的新二次能源，是世界能源轉(zhuǎn)型的一個(gè)重大戰(zhàn)略方向。

（1）氫（H）位于元素周期表之首，它的原子序數(shù)為1，在所有元素中氫重量最輕。在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，它的密度為0.0899g/L；在-252.7°C時(shí)，可成為液體，若將壓力增大到數(shù)百個(gè)大氣壓，液氫就可變?yōu)楣腆w氫。

（2）氫是宇宙中最普遍的元素，構(gòu)成了宇宙質(zhì)量的75%。在地球自然界氫主要以化合物的形態(tài)貯存于水（H2O）中，在空氣中含有很少的氫氣（H2）。

（3）氫的發(fā)熱值為142,351kJ/kg，是汽油發(fā)熱值的3倍，是化工燃料和生物燃料中最高的。與空氣混合時(shí)有廣泛的可燃范圍，而且燃點(diǎn)高，燃燒速度快。

（4）氫本身無(wú)毒，與其他燃料相比氫燃燒時(shí)最清潔，在空氣中燃燒生成水和極少的氮?dú)浠铩２划a(chǎn)生溫室氣體，不污染環(huán)境。

  2H2 + O2 = 2H2O

（5）所有氣體中，氫氣的導(dǎo)熱性最好，比大多數(shù)氣體的導(dǎo)熱系數(shù)高出10倍，因此在能源工業(yè)中氫是很好的傳熱載體。

（6） 氫雖能以氣態(tài)、液態(tài)出現(xiàn)，但須極低溫或極高壓，目前貯存與運(yùn)輸成本較高。

氫是一種高效燃料，利用燃燒產(chǎn)生熱能在熱力發(fā)動(dòng)機(jī)中產(chǎn)生機(jī)械功，用氫代替汽油作為內(nèi)燃機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)等熱機(jī)的燃料，熱值高，火焰?zhèn)鞑ニ俣瓤欤c(diǎn)火能量低，無(wú)污染。只需對(duì)現(xiàn)有熱機(jī)作不大的改造就可使用氫燃料，所以氫是各種交通工具，例如飛機(jī)、汽車、機(jī)車等優(yōu)選燃料，效率高無(wú)污染。

火箭發(fā)動(dòng)機(jī)采用液氫作燃料，與液氧反應(yīng)，有最大的熱值和比沖值，是世界航天首選的燃料。

氫能可以直接發(fā)電，氫燃料電池具有能量的轉(zhuǎn)化利用率高、噪音污染較小，無(wú)污染，在許多領(lǐng)域得到應(yīng)用。氫燃料電池汽車加注時(shí)間短、續(xù)航里程長(zhǎng)、是新能源汽車的重要發(fā)展方向

氫氣和氧氣燃燒可達(dá)2500～3000℃高溫，燃?xì)鉄o(wú)味無(wú)毒，不污染環(huán)境。氫氧焰為無(wú)碳火焰，用于金屬切割或焊接效果很好，不會(huì)影響被切割材料的成分。

氫氣是化工生產(chǎn)的重要原料，生產(chǎn)化肥、塑料、化纖、涂料等都需要?dú)洹?
目前化工生產(chǎn)中氫多半是中間產(chǎn)物，直接用氫氣作原料生產(chǎn)成本較高。

氫是最具活性的原子之一，在大自然環(huán)境中氫很難以單獨(dú)元素的形式存在。在石油與天然氣等原料含有氫。通過(guò)化學(xué)反應(yīng)可以把氫提煉出來(lái)，但制作方法復(fù)雜，耗能大，排放溫室氣體。這是傳統(tǒng)的制氫方式。我國(guó)煤豐富，采用煤與水在高溫高壓下生成水煤氣，從中分離出氫氣與二氧化碳。這樣生成的氫稱之為“灰氫”或“黑氫”。由于制出的氫價(jià)格貴，用它作為普通燃料是不合算的，主要用在化工生產(chǎn)中，例如傳統(tǒng)的氮肥生產(chǎn)就是通過(guò)水煤氣制作產(chǎn)生氫，然后再與氮?dú)夂铣砂睔猓倥c酸反應(yīng)生成固態(tài)銨鹽。

在自然界氫主要存在于水中，水分子（H2O）由2個(gè)氫原子與1個(gè)氧原子組成。通過(guò)電解水的方法可以把水分解成氫（H）和氧（O），由于水分子（H2O）是自然界最穩(wěn)定的分子結(jié)構(gòu)之一，電解水是要消耗大量電能，目前電能主要來(lái)自燃煤電廠，發(fā)電產(chǎn)生大量溫室氣體，而且電解水的成本也不便宜。

怎樣得到廉價(jià)又環(huán)保的氫呢？就是利用風(fēng)電與光伏發(fā)電來(lái)制氫。并不是因?yàn)檫@些電力便宜，而是利用不能上電網(wǎng)的風(fēng)電與光伏發(fā)電的電力來(lái)制氫。

由于風(fēng)電場(chǎng)與光伏發(fā)電場(chǎng)距離大電網(wǎng)都很遠(yuǎn)，電網(wǎng)的建設(shè)跟不上、輸送能力有限，又由于風(fēng)電與光伏發(fā)電受天氣變化波動(dòng)很大、波動(dòng)頻繁，電網(wǎng)運(yùn)行調(diào)峰以及技術(shù)與經(jīng)濟(jì)原因的制約，風(fēng)電與光伏發(fā)電經(jīng)常被限制上網(wǎng)電量，造成棄風(fēng)率與棄光率較高的現(xiàn)象。

2018年，國(guó)家能源局發(fā)布會(huì)說(shuō)2017年棄風(fēng)電量和棄風(fēng)率實(shí)現(xiàn)“雙降”，但棄風(fēng)限電造成電力損失仍有419億k W.h，棄光限電造成的損失電量約為73億k Wh。這2年全國(guó)棄風(fēng)率與棄光率雖有下降，但由于新裝機(jī)容量劇增，棄電損失依然很大。

如果在風(fēng)電場(chǎng)與光伏電場(chǎng)就近建設(shè)電解水設(shè)備，直接把不能上網(wǎng)的電能用來(lái)生產(chǎn)氫氣與氧氣，氫氣與氧氣的運(yùn)輸比建設(shè)電網(wǎng)與相關(guān)技術(shù)改造還是便宜的。由于風(fēng)電與光伏發(fā)電無(wú)污染，電解水無(wú)污染，均無(wú)溫室氣體排放。這樣生產(chǎn)的氫氣稱為“綠氫”或“藍(lán)氫”。隨著“綠氫”的大規(guī)模發(fā)展，電解水設(shè)備效率提高，價(jià)格降低，今后建設(shè)的風(fēng)電廠與光伏電場(chǎng)與電解水設(shè)備同時(shí)、同地建設(shè)，是氫能的生產(chǎn)的最好方式，是環(huán)保能源發(fā)展的重大戰(zhàn)略方向。