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“氫潮”而來 理性以待
來源:中國科學報 作者:李晨陽 時間:2019/12/3 
“這兩年,氫能在我國掀起了非常大的熱潮。”在日前舉辦的2019中國電機工程學會年會上,中國工程院院士、中國礦業大學教授彭蘇萍談起今年8月中國工程院舉行的一場氫能項目咨詢會。會議吸引了國內39個省、市級政府和100多家企業,原定的300人小會場,最后來了將近700人。

而與中國這股熱浪形成鮮明對比的,是美國正在冷卻的氫能潮。“今年4月我去美國參加一場氫能大會,實際到會也不過300多人。”彭蘇萍說。

能源新“貴”

眾所周知,美國政府曾經對氫能寄予厚望。

早在1996年,美國國會便通過了未來氫能法規。2003年,美國進一步啟動氫能源計劃,以期推動該國向以氫能源為基礎的能源體系轉變。同年美國前總統布什提出了一項12億美元的“無污染”氫動力汽車計劃,被認為是邁向“氫經濟”的重要一步。

“可是20多年過去了,美國的氫能可以說沒有很好地推行下去。”彭蘇萍說,原因除了技術限制外,還有較高的成本。

他介紹,當前主要的制氫路線有煤制氫、天然氣制氫、工業副產品制氫和電解水制氫。其中充分電解水制氫的成本是最高的。而相對最便宜的煤制氫,卻又難以解決二氧化碳排放的問題,不是真正意義上的清潔能源。如果將煤制氫技術與碳捕捉技術配套使用,減少碳排放,那么綜合成本將與天然氣制氫成本相當,大約11 ~ 17元/kgH2。

當前有不少人看好所謂的“三棄”——“棄風”“棄光”“棄水”制氫,似乎這是消納可再生能源、變廢為寶的一個好辦法。

但彭蘇萍對此持保留意見:“我國在可再生能源基礎設施開發建設上的投資是很大的,這個成本不容忽視。”在他展示的圖表上,棄風制氫的成本約為13 ~ 23元/kgH2,顯著高于天然氣制氫、焦爐煤氣制氫和生物質氣化制氫等途徑。

不過彭蘇萍也強調,如果能夠實現更大的規模化生產,制取氫氣的生產成本有望進一步降低。

除制氫成本高昂外,儲氫、運氫等配套環節的成本也居高不下。

“儲運氫是目前制約氫能市場的主要環節。”北京低碳清潔能源研究院氫能技術開發部經理何廣利對《中國科學報》說,“按照現有的儲運技術,把氫氣裝好運出300到400公里,花費就已經趕上了制氫的成本。”

中國電機工程學會年會上發布的《中國電機工程學會專業發展報告(2018—2019)》顯示,綜合評估制氫、儲運氫、氫發電這三大環節,我國的氫儲能關鍵技術尚處于起步階段,與國際水平還存在一定差距。

“熱”力不均

放眼我國的氫能發展現狀,最受追捧的當屬氫燃料電池汽車。何廣利指出,這股氫能熱潮,熱得并不均衡。

“燃料電池汽車固然是一個很好的切入點。”他說,“但日本和歐洲目前在推進的‘大氫能’概念,是一個各方面均衡發展的氫能格局,交通只是其中的一個方面。”

中國氫能發展偏重燃料電池汽車的局面,既有一定歷史因素,也受到了國際大環境的影響。2008年美國削減氫燃料電池汽車項目支持的信號,曾顯著挫傷了我國相關產業的積極性;2014年底日本豐田公司發布全球首款量產氫燃料電池汽車的捷報,又讓國內一批企業和投資方重拾信心。

“受國際上技術突破的影響,從2015年開始,中國的氫能產業就開始逐漸升溫。”何廣利說。

這股緩慢攀升的熱浪,借著2019年氫能首次被寫進《政府工作報告》的契機,掀起一波新的高潮。

與此同時,隨著國際氫能委員會的成立和日漸壯大,世界上不少國家也開始認識到發展氫能的重要性。最典型的案例當屬韓國和澳大利亞——這兩個此前在氫能問題上態度保守的國家,從去年下半年開始,對相關產業的態度明顯變得積極起來。

“不論從內部環境還是外部環境來看,氫能都正在擺脫小眾和非主流的地位,迎來一個火熱的大趨勢。”何廣利說,在這樣的良好局面下,中國也應當突破目前的應用局限性,去開拓氫能更多的可能。

2019年,日本東京舉行的第二屆氫能部長級會議所勾畫出的氫能藍圖,涵蓋了 “電力、熱力、運輸、建筑和工業”等諸多領域。目前日本正在推進的家庭熱電聯供系統裝置,在商業化進程上已經超過了氫燃料電池汽車,成為氫能應用拓展上一個值得借鑒的范例。

道阻且長

氫能在美國逐漸遇冷,卻在更廣泛的范圍內日益受寵。各國對氫能的態度為什么表現出明顯的差異?

“各國的能源形勢并不一樣。”何廣利說,“美國的各類能源相當富足,而中國的很多能源政策都是為了擺脫對進口石油和進口天然氣的依賴。如果以氫能這種二次能源為杠桿,讓我國依靠豐富的煤炭資源和可再生能源,就能滿足自己的清潔能源需求,這將有非常重大的戰略意義。”

但我國的氫能發展依然面臨著諸多障礙。彭蘇萍指出,目前氫能仍未正式納入我國的國家能源體系;相關核心設備依然主要依靠進口,一些關鍵技術存在短板,缺乏完備的產業技術體系;能引導產業健康發展的政策、產業標準法規體系依舊缺乏;包括制氫設施、氫能儲存與輸送設施、加氫站布局及氫安全輔助設施等在內的氫能基礎設施發展滯后。

他建議,應當盡快明確氫能產業主管政府部門,并出臺國家層面的氫能經濟發展路線圖;將氫能從危化品管理拓展到能源品種管理,建立健全產業政策、安全監管及技術標準體系;設立氫能源與燃料電池國家重大專項和國家重點實驗室,系統開展制—儲—輸—用氫關鍵技術研究,推進核心材料和裝備的國產化。

氫能是不是21世紀的終極能源?

對這句常常見諸報端的話,業內爭議猶在。幾位受訪專家表示,應當尊重能源技術發展的固有周期和規律,比起輕言“終極”,更重要的是走好眼下的路。
責任編輯:myadmin
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