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未来正向我们走来!2050年氢能有望实现大规模应

2018-12-11 21:49admin中国电力时空网
未来正向我们走来!2050年氢能有望实现大规模应

氢能,被视为未来的能源、终级的能源。对我们而言,仿佛遥不可及。

10月11日,记者在海南召开的2018年氢能源及燃料电池产业高峰论坛了解到,2018年是我国氢能源产业发展的元年,有计划的集群攻关逐步形成,各地运行的示范点增多。预计到2050年,我国氢燃料电池车和发电可实现大规模应用。氢能将成为能源消费中的重要选择。

氢能将在能源结构中扮演重要角色

人类对氢能寄予厚望,是有原因的。

氢,是宇宙中分布最为广泛的物质。宇宙质量的75%都是氢,这说明氢富足,容易得到。

氢,燃烧热值高。其燃烧热值居各种燃料之冠,是液化石油气的2.5倍,汽油的3倍。

氢,零碳。其燃烧生成水,水电解又可以生成氢,是一种可循环使用的清洁能源。

我国当前的能源结构中,煤炭占比达六成以上。煤炭是高碳能源,碳排放大,且不少地方燃烧没有经过清洁处理的散煤,污染更大。在交通领域,我们主要依靠石油。2017年,我国石油进口量突破4亿吨,对外依存度高达68%。我国已经成为全球第一的可再生能源生产消费大国,但是因为无法消纳,弃风、弃光、弃水严重,2017年弃可再生能源电量达1007亿千瓦时。

中国氢能联盟理事长、国家能源集团总经理凌文表示,氢能可以在我国能源结构中扮演重要角色。氢能可以通过传统化石能源如煤炭、石油、天然气等制取,也可以通过风力、太阳、水力等可再生能源制备,是实现化石能源清洁化利用和清洁能源规模化发展的利器。

他表示,大型清洁煤制氢,尤其是褐煤制氢,将成为煤炭清洁高效利用以及低质廉价煤开发利用的重要发展方向。

这对于我国这样一个富煤的国家来说,别具意义。

同时,氢能可以储存。多种能源都可以转化为氢气,以压缩气态储氢、液化储氢等方式储存起来,实现远距离输送。这一特点可以使可再生能源的不稳定输出得到吸纳,可以大幅提高可再生能源的利用比例。

国家能源局能源节约和科技装备司司长王思强就此表示,氢能将是我国能源革命重要的探索方向。

中国氢能联盟专家委员会主任余卓平则表示,氢能在我国能源发展中应能找到很好的发展定位,是推动我国能源转型的很好抓手。

氢能安全吗?成本高不高?

氢能安全吗?对此,人们曾有不少误解。人们都想安全廉价地利用氢能,但是如果一个加氢站放在自家门口,还是满心打鼓。

余卓平表示,虽然氢气燃烧点低,但是密度很小,容易挥发扩散。扩散系数是汽油的12倍,发生泄漏时迅速向上逃逸并扩散稀释浓度。

“氢能的危险性和汽油相比,并没有更高。”余卓平表示。

美国空气化工产品公司亚洲总裁莫炜邦则表示,很多人对氢能有担忧,但是如果规范处理,可以很安全地使用氢能。

氢能的安全性在与会专家中得到较大共鸣。不少专家表示,公众对氢能的误解较深。在有关政策法规中,也仍把氢能归于危险化学品,现在来看,这已经不符合实际情况了。

氢能利用成本高吗?余卓平算了一笔账,在目前技术条件下,生产一公斤氢气大约需要40元钱,可供轿车跑100公里。燃油车跑这个里程,大约要7升油。以现在油价计,大约也是40至50元。“也就是说,氢能利用的成本和汽油已经相当接近了。”他表示。

有关专家表示,我国是制氢大国,但目前氢气在工业和能源领域是副产品,大多不是作为能源来使用。鞍钢集团有限公司副总经理王义栋说,我们计算过,钢厂提炼氢气的成本非常低。而且对于钢厂来说,不仅可以发展氢能,还可以发展低碳冶金技术,降低碳的使用。

正因此,各地正不断探索氢能示范项目。2017年9月份上海发布文件,规划2020年建设5座至10座加氢站,燃料电池汽车示范运营3000辆;2025年建设50座加氢站,燃料电池车3万辆;2030年实现产业年产值3000亿元。

2017年12月,中国钢研科技集团有限公司、山东国惠投资有限公司、济南新旧动能转换先行区管委会签署战略合作协议,目标旨在依托先行区建设集“氢能源科技园”、“氢能源产业园”、“氢能源会展商务区”于一体的“氢谷”。

2018年1月份,武汉市氢能产业发展规划建议方案出炉。规划建议,到2025年,力争氢能燃料电池全产业链年产值突破1000亿元,成为世界级新型氢能城市。

值得一提的是,国家能源集团也把氢能作为低碳发展的重要方向。目前,该集团煤化工领域拥有年产超过400万吨氢气、供应4000万辆燃料电池车的制氢能力,在世界上排名第一。其探索的煤制氢路线,成本是天然气制氢成本的70%至80%,是重油或石脑油制氢成本的60%至70%。

在氢能的诸多发展领域中,交通领域备受关注。与会专家表示,氢和燃料电池将是继煤和蒸汽机、石油和内燃机之后的第三代主要车用能源动力组合,产业发展前景广阔。燃料电池技术目前已取得了重大突破,并开始在多个应用领域进入商业化运营阶段。

“在长距离、大功率运输上,氢能更是有电动汽车不可替代的优势”。凌文表示。在此次论坛上,四家企业联合签署了《200 吨级以上氢能重载矿用卡车研发合作框架协议》。这四家企业分别为国家能源集团准能集团、国家能源集团氢能科技公司、北京低碳清洁能源研究院和潍柴控股集团有限公司,标志着燃料电池在能源行业中的示范应用开始启动。

挑战仍多,未来可期

被寄予厚望的氢能,也面临诸多瓶颈。

首先缺乏顶层设计。中国工程院副院长钟志华表示,氢能产业仅靠企业和市场,无法实现氢能生态系统的建设,需要加强顶层设计,才能快速抓住发展机遇。

他表示,氢能的发展应该纳入国家能源发展规划。目前我国《能源生产和消费革命战略》中把氢能作为一种新的能源技术进行了关注,但并未进行深入探讨。氢能发展不仅仅是新能源汽车的推广计划。

王思强就此表示,我国将研究制定我国氢能产业发展路线图,明确氢能发展战略定位、目标和任务。同时研究设立一批示范工程,推动氢能与可再生能源结合、燃料电池分布式发电、氢储能以及氢燃料电池交通等多元化应用。

其次,在基础研究和关键技术上,也仍有待突破。有关专家表示,需加快组织突破关键技术,完善有关技术标准以及检测、认证和监管体系。

同时,当前氢能的基础设施建设也严重滞后。钟志华表示,应加快建设氢气管网、液氢等基础设施重大示范工程。

对于当前发展迅速的燃料电池汽车来说,最“卡脖子”的地方是加氢站建设。目前我国法规要求制氢要位于化工区,导致运输成本限制了制氢加氢合建站的发展。

上海舜华新能源系统有限公司董事长高顶云表示,加氢站建设成本太高,是一大难题。因为安全标准高,很难选到符合条件的用地。

国际氢能委员会预计,到2050年氢能可以满足全球能源总需求的18%或全球一次能源总需求的12%,氢能及氢能技术相关的市场规模将超过2.5万亿美元。

凌文表示,未来我国氢能源及燃料电池产业将实现技术快速进步,大量创新成果爆发式涌现,氢能实现可持续开发,最终形成“氢能社会”。以乘用车为例,到2020年有望实现5000-10000辆燃料电池车运行,运营在建加氢站100座;到2030年,发展100万辆燃料电池车,在建加氢站1000座;到2050年,氢燃料电池车和发电均实现大规模应用,氢能成为能源消费中的重要选择。

他表示,保守估计,未来氢在我国终端能源体系占比10%,成为我国能源战略的重要组成部分。氢能将纳入我国终端能源体系,与电力协同互补,共同成为我国终端能源体系的消费主体。

未来正向我们走来!2050年氢能有望实现大规模应

(经济日报 记者:黄晓芳 责编:刘辛未)