鉅大LARGE | 點擊量:1268次 | 2018年10月20日
我國氫燃料電池車和氫能發(fā)電何時才能大規(guī)模應(yīng)用
對于當(dāng)前發(fā)展迅速的燃料電池汽車來說,最“卡脖子”的地方是加氫站建設(shè)。由于目前我國法規(guī)要求制氫站應(yīng)位于化工區(qū),導(dǎo)致運輸成本偏高,限制了制氫加氫站的發(fā)展。
10月11日,記者在海南召開的2018年氫能源及燃料電池產(chǎn)業(yè)高峰論壇上了解到,2018年是我國氫能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的元年,有計劃的集群攻關(guān)逐步形成,各地運行示范點增多。預(yù)計到2050年,我國氫燃料電池車和氫能發(fā)電可實現(xiàn)大規(guī)模應(yīng)用;將成為能源結(jié)構(gòu)重要組成部分。
氫能,一直被視為未來理想的清潔能源。當(dāng)前,氫能產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程如何,還存在哪些問題?記者采訪了與會專家和業(yè)界代表。
有望改善能源結(jié)構(gòu)
當(dāng)前,在我國能源結(jié)構(gòu)中,煤炭占比達(dá)六成以上,帶來了較高的碳排放。同時,2017年我國石油進(jìn)口量突破4億噸,對外依存度高達(dá)68%。雖然我國可再生能源發(fā)展迅速并在全球名列前茅,但因為無法消納,棄風(fēng)、棄光、棄水嚴(yán)重,2017年可再生能源棄電量高達(dá)1007億千瓦時。
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中國氫能聯(lián)盟理事長、國家能源集團總經(jīng)理凌文表示,氫能將在我國能源結(jié)構(gòu)中扮演重要角色。氫能可以通過傳統(tǒng)化石能源制取,也可以通過風(fēng)能、太陽能、水能等可再生能源制備,是實現(xiàn)化石能源清潔化利用和清潔能源規(guī)?;l(fā)展的利器。他表示,大型清潔煤制氫,尤其是褐煤制氫,將成為煤炭清潔高效利用以及低質(zhì)煤開發(fā)利用的重要方向。
同時,氫能可以儲存。多種能源都可以轉(zhuǎn)化為氫氣,以壓縮氣態(tài)儲氫、液化儲氫等方式儲存起來,實現(xiàn)遠(yuǎn)距離輸送。利用這一特點,可以大幅提高可再生能源的應(yīng)用比例。國家能源局能源節(jié)約和科技裝備司司長王思強表示,氫能將是我國能源革命重要的探索方向。
中國氫能聯(lián)盟專家委員會主任余卓平則表示,氫能在我國能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展中能找到很好的發(fā)展定位,是推動我國能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型的重要抓手。
據(jù)國際氫能委員會預(yù)計,到2050年氫能可以滿足全球能源總需求的18%或全球一次能源總需求的12%,氫能及氫能技術(shù)相關(guān)市場規(guī)模將超過2.5萬億美元。
凌文表示,未來我國氫能源及燃料電池產(chǎn)業(yè)將實現(xiàn)技術(shù)快速進(jìn)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),最終形成“氫能社會”。
以乘用車為例,到2020年有望實現(xiàn)5000輛至10000輛燃料電池車運行,運營和在建加氫站達(dá)100座;到2030年,發(fā)展100萬輛燃料電池車,在建加氫站達(dá)1000座;到2050年,氫燃料電池車和氫能發(fā)電均實現(xiàn)大規(guī)模應(yīng)用,氫能成為能源結(jié)構(gòu)的重要組成部分。
他表示,保守估計未來氫能在我國終端能源體系占比將達(dá)10%,成為我國能源戰(zhàn)略的重要組成部分。氫能將納入我國終端能源體系,與電力協(xié)同互補,共同成為我國終端能源體系的消費主體。
示范項目加速落地
氫能安全嗎?余卓平表示,雖然氫氣燃燒點低,但密度很小,容易揮發(fā)擴散。氫氣擴散系數(shù)是汽油的12倍,發(fā)生泄漏時會迅速逃逸?!昂推拖啾龋瑲淠艿奈kU性并非更高?!庇嘧科奖硎尽?/p>
美國空氣化工產(chǎn)品公司亞洲總裁莫煒邦表示,如果得到規(guī)范處理,就可以安全地使用氫能。不少專家也表示,公眾對氫能安全性的誤解較深。有關(guān)政策法規(guī)仍把氫能歸于危險化學(xué)品,現(xiàn)在來看,這已經(jīng)不符合實際情況了。
氫能的利用成本高嗎?余卓平算了一筆賬,在目前技術(shù)條件下,生產(chǎn)一公斤氫氣大約需要40元錢,可供小汽車跑100公里;燃油車跑相同的里程大約耗費7升油,以目前油價計算,花費40元至50元?!耙簿褪钦f,氫能使用成本與汽油已相當(dāng)接近了。”他表示。
有關(guān)專家表示,我國是制氫大國,但目前氫氣在工業(yè)和能源領(lǐng)域只是副產(chǎn)品,大多不是作為能源使用。鞍鋼集團有限公司副總經(jīng)理王義棟說,鋼廠制備氫氣的成本非常低;對鋼廠來說,不僅可以發(fā)展氫能,還可以同時發(fā)展低碳冶金技術(shù),降低碳排放。
正因為如此,各地正不斷探索氫能示范項目。2017年9月份,上海規(guī)劃到2020年建設(shè)5座至10座加氫站,燃料電池汽車示范運營3000輛;到2025年建設(shè)50座加氫站,燃料電池車達(dá)30000輛;到2030年,氫能相關(guān)產(chǎn)業(yè)年產(chǎn)值達(dá)3000億元。
2017年12月份,中國鋼研科技集團有限公司、山東國惠投資有限公司與濟南新舊動能轉(zhuǎn)換先行區(qū)管委會達(dá)成戰(zhàn)略合作,建設(shè)集“氫能源科技園”“氫能源產(chǎn)業(yè)園”“氫能源會展商務(wù)區(qū)”于一體的“氫谷”。
2018年1月份,武漢市氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃提出,到2025年力爭氫能燃料電池全產(chǎn)業(yè)鏈年產(chǎn)值突破1000億元。
國家能源集團也把氫能作為低碳發(fā)展的重要方向。目前,該集團煤化工領(lǐng)域擁有年產(chǎn)超過400萬噸氫氣、供應(yīng)4000萬輛燃料電池車的制氫能力,排名全球首位。其探索的煤制氫路線,成本是天然氣制氫成本的70%至80%,是重油或石腦油制氫成本的60%至70%。
與會專家還表示,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。燃料電池技術(shù)目前已取得了重大突破,并開始在多個應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)入商業(yè)化運營階段。
“在長距離、大功率運輸上,氫能更具有純電動汽車無法替代的優(yōu)勢?!绷栉谋硎尽T诖舜握搲?,國家能源集團準(zhǔn)能集團、國家能源集團氫能科技公司、北京低碳清潔能源研究院和濰柴控股集團有限公司4家企業(yè)聯(lián)合簽署了《200噸級以上氫能重載礦用卡車研發(fā)合作框架協(xié)議》,標(biāo)志著燃料電池在能源行業(yè)的示范應(yīng)用開始啟動。
產(chǎn)業(yè)生態(tài)有待完善
氫能雖被寄予厚望,但也面臨諸多瓶頸,首先是缺乏頂層設(shè)計。中國工程院副院長鐘志華表示,僅靠企業(yè)和市場,無法搭建起氫能產(chǎn)業(yè)的完整生態(tài);氫能應(yīng)納入國家能源發(fā)展規(guī)劃,只有加強頂層設(shè)計,才能快速抓住發(fā)展機遇。目前,我國《能源生產(chǎn)和消費革命戰(zhàn)略》中對氫能作為一種新的能源技術(shù)加以關(guān)注,但并未深入探討。
王思強表示,我國將研究制定氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展路線圖,明確氫能發(fā)展戰(zhàn)略定位、目標(biāo)和任務(wù)。同時,研究開展一批示范工程,推動氫能與可再生能源結(jié)合、燃料電池分布式發(fā)電、氫儲能以及氫燃料電池交通等多元化應(yīng)用。
其次,在基礎(chǔ)研究和關(guān)鍵技術(shù)上,也仍有待突破。有關(guān)專家表示,需加快組織突破關(guān)鍵技術(shù),完善有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)以及檢測、認(rèn)證和監(jiān)管體系。
當(dāng)前,氫能基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)嚴(yán)重滯后。鐘志華表示,應(yīng)加快建設(shè)氫氣管網(wǎng)、液氫等基礎(chǔ)設(shè)施重大示范工程。
對于當(dāng)前發(fā)展迅速的燃料電池汽車來說,最“卡脖子”的地方是加氫站建設(shè)。由于目前我國法規(guī)要求制氫站應(yīng)位于化工區(qū),導(dǎo)致運輸成本偏高,限制了制氫加氫站的發(fā)展。
上海舜華新能源系統(tǒng)有限公司董事長高頂云表示,加氫站建設(shè)成本太高是一大難題。由于安全標(biāo)準(zhǔn)高,很難選到符合條件的用地。