參展聯(lián)系:021-3114 8748
參觀(guān)聯(lián)系:138 1785 1721
媒體聯(lián)系:138 1785 1721
QQ:3326911596
郵箱:busexpo@sgexpo.cn
以下為中國工程院干勇院士在2023氫能供應鏈峰會(huì )上的發(fā)言節選。
目前來(lái)看,氫能體系已經(jīng)成為構建協(xié)同互補終端能源結構重要因素。
幾千年前人類(lèi)沒(méi)有將氫作為能源,僅僅是作為一種危險化學(xué)品、催化劑,而現在把氫作為能源,正是因為氣候問(wèn)題。
中國氫能未來(lái)發(fā)展可期
根據高盛預測,到2050年地球升溫不能高于2度,最多1.5度。如果溫度上升達到2度人類(lèi)就處于溫水煮青蛙的狀態(tài),北冰洋、北極、南極的冰都在融化,人類(lèi)如何生活?所以,二氧化碳必須大幅度下降。
可再生能源將會(huì )大量應用,能源結構調整后可再生能源比例巨大,這時(shí)候它的波動(dòng)性、隨機性和發(fā)電裝備抗干擾安全運行的三大挑戰都需要氫能作為儲能。氫作為大規模長(cháng)周期儲能的載體是無(wú)可替代的,所以氫被提到日程上,它是一種綠色二次能源,比電更容易儲存,就像天然氣一樣利用管網(wǎng)進(jìn)行規?;斔?,而且獲取方式多樣化,未來(lái)成本可以降到很低。
全球各發(fā)達國家都在制定氫能發(fā)展戰略,特別是歐盟、日本、美國。美國氫能快速發(fā)展,規劃到2050年綠氫產(chǎn)量達到9千萬(wàn)噸以上;歐盟設定氫能滿(mǎn)足24%能源需求的目標;日本和韓國也制定了相應的氫能戰略,然而日本最近出現了反復,但這個(gè)反復并不是不往氫能社會(huì )發(fā)展,而是在路線(xiàn)選擇和綠氫的重新評估上。另外,全球氫能發(fā)展的特點(diǎn)一般都在沿海地區,可以利用水資源、風(fēng)能、太陽(yáng)能。
截止到2021年底全球建設685座加氫站,中國已建255座,當前預計300座左右,氫燃料車(chē)一萬(wàn)輛以上。
主張開(kāi)創(chuàng )氫能的重卡時(shí)代
我一直主張開(kāi)創(chuàng )氫能的重卡時(shí)代,因為中國的港口多、港口物流密集、物流量大,很多是柴油重卡。當前柴油車(chē)在整個(gè)汽車(chē)保有量中占9%左右,但是,氮氧化物的排放超過(guò)68.3%,而且顆粒物PM2.5的貢獻率非常大。港口憑借大型鋼鐵廠(chǎng)和焦化產(chǎn)業(yè)多的優(yōu)勢,可以結合綠氫做示范。
通過(guò)對8個(gè)海港的調查得知,當前每月1600萬(wàn)車(chē)次的柴油車(chē)運輸,需要消耗柴油400萬(wàn)噸,一年將近5000萬(wàn)噸柴油。如果用氫氣替代,每個(gè)月只需要240萬(wàn)噸氫,所以港口是非常好的氫能重卡應用場(chǎng)景。
現在河北鋼鐵集團有近4000萬(wàn)噸的焦炭項目啟動(dòng),一噸焦炭產(chǎn)生400立方米的焦爐煤氣,可供近幾萬(wàn)輛的氫車(chē)使用。
交通運輸是清潔氫需求的主要領(lǐng)域,全世界交通運輸的二氧化碳排放量80億噸以上,占二氧化碳排放總量的1/4。
當前燃料電池發(fā)展很快,但要注意的是氫能的利用和鋰動(dòng)力電池不同,鋰動(dòng)力電池的關(guān)鍵是電池,而氫能燃料電池的關(guān)鍵是綠氫的供應,兩者是相反的。所以,我認為長(cháng)續航是氫能利用的特點(diǎn),要發(fā)揮它的優(yōu)勢,在400公里時(shí),氫的性?xún)r(jià)比與鋰動(dòng)力電池基本持平,續航里程在600-1000公里,氫的優(yōu)勢更為明顯。
最后,我們判斷燃料電池的價(jià)格,可以從現在的每千瓦上千元降到300元以下,且這個(gè)成本是完全可以接受的。
綠氫在石油化工和煤化工領(lǐng)域優(yōu)勢明顯
在工業(yè)應用領(lǐng)域,石油化工、煤化工與氫冶金無(wú)疑是最佳組合。石油化工中的石腦油煉制過(guò)程,高溫水蒸氣排放的能耗最大,如果用綠氫來(lái)替代,可以直接使用。煤化工工藝中,水煤氣轉換變成甲醇,中間排放二氧化碳達到69.3%,如果加入綠氫就不需轉換,還可以把二氧化碳完全減排。因此煤化工和石油化工耦合聯(lián)系,綠氫可以進(jìn)入到最大的應用。
我是搞鋼鐵的,鐵礦石用氫還原,還原產(chǎn)生水蒸氣,無(wú)害并對人類(lèi)有用。焦炭還原很好,但使用焦炭一噸鋼大概產(chǎn)生1.8噸的二氧化碳。在鋼鐵領(lǐng)域我們制定了氫冶金路線(xiàn)圖,技術(shù)的問(wèn)題能解決,關(guān)鍵還是綠氫的低成本,還有一個(gè)問(wèn)題是儲氫,儲氫的方式影響到綠氫供應商、清潔供應商和終端用戶(hù)之間的聯(lián)系。
現階段可再生能源制氫的問(wèn)題在于缺少柔性,必須在高壓容器儲存或變成液氫。
海上氫電產(chǎn)業(yè)空間巨大
再看海上風(fēng)電,國家在這方面發(fā)展底氣很足,2021年全球海上風(fēng)電中國的裝機容量異軍突起,一年裝量接近1700萬(wàn)千瓦,占全球裝機容量的80.02%,我國海上風(fēng)電正在進(jìn)入快速發(fā)展階段。
由于海岸線(xiàn)很長(cháng),可以陸續建成陸上、海上互補的東部可再生能源制氫產(chǎn)業(yè)集群。東部是用電用能的高峰地區,以前都是從西部輸送,安全性受到很大威脅。當下俄烏形勢、中美對抗已成常態(tài),雖然我們的超高壓水平很高,但安全仍受到影響,我認為東部應該快速啟動(dòng)綠色可再生能源、綠氫生產(chǎn)。
風(fēng)電不光是在海上,可以做1+N綜合能源發(fā)展趨勢,包括深海漁業(yè)資源保障平臺、??崭鄣姆龀只?、無(wú)人船艇基地;包括曲流中心、智能靠泊平臺、海上旅游、海上淡化都可以同時(shí)發(fā)展。所以總體戰略聚焦在以海上氫能為核心的技術(shù)研發(fā)、先進(jìn)裝備制造,做強海上氫能、海上應用、海上風(fēng)電是一個(gè)大產(chǎn)業(yè),對于產(chǎn)業(yè)突破或產(chǎn)業(yè)集群的建立非常有利!
氫的大規模開(kāi)發(fā)創(chuàng )造了巨大的投資機遇,國際能源署和高盛預測需要5萬(wàn)億美元的投資總額流入到氫能供應鏈才能實(shí)現碳中和!