氫能社會 藍圖雖美好仍需上下求索
摘要:原標題:氫能社會 藍圖雖美好仍需上下求索圖片來源于網(wǎng)絡(luò)圖片來源于網(wǎng)絡(luò)到2050年,氫在我國終端能源體系占比至少要達到10%,成為我國能源戰(zhàn)略的重要組成部分。近日,中國氫
原標題:氫能社會 藍圖雖美好仍需上下求索
圖片來源于網(wǎng)絡(luò)
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到2050年,氫在我國終端能源體系占比至少要達到10%,成為我國能源戰(zhàn)略的重要組成部分。
近日,中國氫能聯(lián)盟舉辦“2018年中國氫能源及燃料電池產(chǎn)業(yè)高峰論壇”,論壇上同步發(fā)布了《中國氫能源及燃料電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究報告》(以下簡稱《報告》)核心觀點,該核心觀點做出以上估計。
氫能被視作21世紀最有發(fā)展?jié)摿Φ那鍧嵞茉?。不過僅僅有潛力是不夠的,要進入尋常百姓家,整個產(chǎn)業(yè)都需要客觀對待優(yōu)勢與短板,上下而求索。
安全可控,不必談氫色變
“氫能的廣泛應(yīng)用將促進我國能源轉(zhuǎn)型升級。”中國氫能聯(lián)盟專家委員會主任余卓平在發(fā)布《報告》核心觀點時說,目前我國能源體系存在不安全、不平衡、不可持續(xù)等突出問題。
從能源安全角度來看,2017年中國石油進口量突破4億噸,對外依存度高達68.85%。
中國是煤炭大國,但清潔化水平有待提高,碳排放量大,散燒煤污染嚴重。目前國內(nèi)可再生能源并網(wǎng)消納困難,2017年可再生能源發(fā)電量占比僅增加0.7%,全年棄可再生能源電量達1007億千瓦時。
電力是我國終端能源消費的主體,但其最大問題在于難以存儲??稍偕茉吹牟淮_定性則會影響電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。
而氫能作為二次能源,恰恰具備上述傳統(tǒng)能源所不具備的眾多優(yōu)勢。余卓平介紹,氫能屬于零碳能源,其利用的最終產(chǎn)物只有水。而且氫能非常高效,熱值是汽油的3倍,氫燃料電池的效率可達60%。氫能可以作為電、熱、氣等能源互聯(lián)的媒介,是在可預(yù)見的未來實現(xiàn)跨能源網(wǎng)絡(luò)協(xié)同優(yōu)化的唯一途徑。
中國工程院院士、國家能源集團科學技術(shù)委員會常務(wù)副主任顧大釗表示,氫能還可以將無法消納的電能進行電解水制氫存儲起來,彌補電能在存儲方面的不足。
雖然氫能具有種種優(yōu)點,但有人依然對其安全性有顧慮?!秷蟾妗泛诵挠^點則認為,氫能是安全可控的。雖然氫氣燃燒點能量低,但密度小,易揮發(fā)易擴散,擴散系數(shù)是汽油的12倍,發(fā)生泄漏時迅速向上逃逸并擴散,使?jié)舛认♂尅?/p>
“很多人對氫能有些擔憂,覺得氫能非常危險,其實通過專業(yè)人士和專業(yè)的手段、流程對氫能進行處理,可以實現(xiàn)非常安全的使用。”美國空氣化工產(chǎn)品公司亞洲區(qū)總裁莫煒邦說。
發(fā)展元年,產(chǎn)業(yè)前景廣闊
“可以將2018年定義為中國氫能源及燃料電池的產(chǎn)業(yè)發(fā)展元年。”中國氫能聯(lián)盟理事長凌文表示。
凌文解釋說,前期國內(nèi)各家企業(yè)、大學、科研機構(gòu)在氫能源及燃料電池產(chǎn)業(yè)方面開展了很多研發(fā)、探索、實踐。而隨著今年2月中國氫能聯(lián)盟的成立,氫能源及燃料電池產(chǎn)業(yè)有組織、有計劃、有方向的集群攻關(guān)開始逐步形成,與此同時,產(chǎn)業(yè)發(fā)展線路謀劃、公眾科普、向政府部門建言制定產(chǎn)業(yè)政策和標準規(guī)程的工作也穩(wěn)步推進。
《報告》認為,中國在發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)方面重要優(yōu)勢之一就是擁有豐富的氫源基礎(chǔ)。
余卓平介紹,當前國內(nèi)煤氣化制氫1000萬噸,天然氣制氫300萬噸以上,石油制氫300萬噸,工業(yè)副產(chǎn)氣約800萬噸,電解水制氫約100萬噸。
“煤制氫不僅成本低,而且目前國內(nèi)的制氫規(guī)模非常大。”顧大釗說,據(jù)估算,僅國家能源集團每年制氫能力就可以驅(qū)動4000萬輛小轎車。
余卓平介紹,電解水制氫與煤制氫是未來中遠期的主要制氫技術(shù)路線。利用我國豐富的煤資源與可再生資源制氫,具有經(jīng)濟可行性,完全可支撐我國中遠期氫能發(fā)展的愿景。
“氫和燃料電池將是繼煤和蒸汽機、石油和內(nèi)燃機之后的第三代主要車用能源動力組合,產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景廣闊。”《報告》認為,目前全球氫能與燃料電池產(chǎn)業(yè)剛起步,隨著氫燃料電池技術(shù)的不斷突破,交通領(lǐng)域是產(chǎn)業(yè)發(fā)展重要突破口,發(fā)展機會巨大。
顧大釗介紹,目前國內(nèi)各地運營的氫燃料電池車已突破百輛級別。在遼寧新賓有50輛燃料電池車陸續(xù)運營,河北張家口有70輛燃料電池車,上海有100輛燃料電池車陸續(xù)運營,廣東佛山有35輛燃料電池車。
與美國和日本不同的是,中國燃料電池汽車優(yōu)先發(fā)展的是長續(xù)航里程運營型汽車,如物流車和客車等。但在“2018年中國(??冢淠茉醇叭剂想姵禺a(chǎn)業(yè)高峰論壇”上,四家國內(nèi)企業(yè)簽署《200噸級以上氫能重載礦用卡車研發(fā)合作框架協(xié)議》,這標志著繼客運公交專線之后,中國氫能和燃料電池產(chǎn)業(yè)化發(fā)展在交通領(lǐng)域又邁出新步伐。
加大投入,機遇挑戰(zhàn)并存
“相信通過有序發(fā)展,中國氫能及燃料電池產(chǎn)業(yè)將實現(xiàn)技術(shù)快速進步,大量創(chuàng)新成果爆發(fā)式涌現(xiàn),氫能實現(xiàn)可持續(xù)開發(fā),在小汽車、軌道交通、船舶、航天、物流系統(tǒng)、礦用車等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用,最終形成‘氫能社會’。”凌文說。
以乘用車為例,凌文認為,到2020年將實現(xiàn)5000—10000輛燃料電池車運行,運營在建加氫站100座;到2030年,發(fā)展100萬輛燃料電池車,在建加氫站1000座;到2050年,氫燃料電池車和發(fā)電均實現(xiàn)大規(guī)模應(yīng)用,氫能成為能源消費中的重要選擇。
顧大釗指出,作為衡量氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平的標準,更為核心的問題是,一定要將氫能和燃料電池產(chǎn)業(yè)相關(guān)的核心技術(shù)掌握在手里。
《報告》顯示,國內(nèi)氫能和燃料電池產(chǎn)業(yè)相關(guān)技術(shù)有些與國外水平接近,還有一些與國外差距明顯,這些“卡脖子”技術(shù)分布在氫能產(chǎn)業(yè)的多個環(huán)節(jié)。
例如,在儲氫環(huán)節(jié),車載儲氫罐和碳纖維是瓶頸;在加氫站環(huán)節(jié),氫氣壓縮機和加氫機技術(shù)與國外差距較大;在燃料電池環(huán)節(jié),雙極板表面處理、膜電極噴涂設(shè)備等是弱項。
“基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展滯后已成為國內(nèi)氫能應(yīng)用推廣的主要障礙。”顧大釗介紹,中國已建成正式運營的加氫站約15座,其中約10座為固定式,且大部分加氫站的加氫能力約200公斤以下。其背后原因有核心設(shè)備技術(shù)指標落后、現(xiàn)階段氫氣需求量小、投資成本高等。
顧大釗認為,與國外氫燃料電池產(chǎn)業(yè)發(fā)達國家如美國、日本相比,我國需要加大對基礎(chǔ)設(shè)施的投入力度。
在政策與法規(guī)層面,《報告》指出,氫目前未作為我國能源體系的組成部分,氫能只是新能源汽車產(chǎn)業(yè)規(guī)劃的一部分內(nèi)容,國家層面缺乏頂層設(shè)計與戰(zhàn)略規(guī)劃。
但專家們表示,中國氫能的發(fā)展無疑正在走向正軌,中國的“氫能社會”也將逐步變成現(xiàn)實。(劉園園)
責任編輯:fl
(原標題:科技日報)
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