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頂級智囊把脈 氫能產業尋道未來
一股氫能熱潮正迎面撲來。
7月24日,中國石化舉辦的氫能發展戰略研討會上,多位專家提出,中國的氫能產業正迎來重要戰略發展機遇期。
當前,美國、德國、日本、韓國等主要發達國家陸續出臺氫能發展戰略。7月初,歐盟正式推出了“能源系統一體化戰略”和“氫能戰略”。
當下,我國地方政府和部分企業氫能投資熱情高漲。中國已成為繼日本和韓國之外,推動氫能發展的重要力量。
不過,“十四五”期間,中國氫能產業發展路徑仍然存在不同意見,需要解答的問題,依然不少。
現實:企業布局提速
當下,一些企業正在提速布局氫能產業。
中國石化就是其中之一。
目前,中國石化每年氫氣產量超過300萬噸,占全國氫氣產量的14%左右。中國石化建立了全球第二大交通能源基礎設施網絡,擁有3萬多座加油站,其中,有一些是油氫合建示范站,形成了建設加氫站網絡的巨大先發優勢。
中國石化并不孤獨。
“氫能產業正迎來前所未有的商業機遇,發展前景備受期待。”中國工程院院士,中國石化集團公司董事長、黨組書記張玉卓表示,近年來,中國石化圍繞氫能產業鏈展開市場布局,積極探索新業態和新模式,培育和構建豐富的氫能生態圈。現階段,通過發展氫能產業取得立竿見影的實際效果還不太現實。因此,要推動氫能業務高質量發展,仍需著眼長遠,制定中長期發展戰略,科學謀劃發展目標,全面優化發展路徑,一步一個腳印堅定前行,最終實現規模突破和商業利用。
對于發展氫能方面優勢,中國工程院院士、中國工程院能源與礦業工程學部副主任、國家能源集團科技委常務副主任顧大釗表示,國家能源集團很多產業和氫能互補性非常強,可以實現協調發展。氫能可以說是國家能源集團耦合傳統礦石能源清潔化和可再生能源規模化的一個重要媒介。
他舉例說,煤炭產業方面,煤可以制氫,氫可以為礦山機械提供動力。火電等發電業務負荷在低谷時可以把電變成氫,當負荷到高峰時又可以把氫再變成電。可再生能源發電的“三棄”方面,也可以先將風電、光伏、水電變成氫。
據悉,國家能源集團目前已形成全國性氫能項目布局,并于2019年11月在江蘇如皋建成全國第一個全天候商業運營加氫站,這也是國內首個35MPa/70MPa國際標準的加氫站。此外,還有多個項目在建或在規劃。在科技研發方面,該集團重點聚焦氫能供給側,包括氫氣純化、氫氣品質、加氫站等領域,已擁有30余項發明專利,參與了多項國家或團體標準制訂和可再生能源與氫能技術專項。
挑戰:我國目前僅有管道約100公里
“全球面對的共同挑戰是氫能燃料電池全鏈條技術經濟性,需要一輪全鏈條科技革命,要以燃料電池的技術突破推進氫能的技術突破。”全國政協委員、中國科學院院士、清華大學教授歐陽明高表示。
“近年來,燃料電池汽車迎來了產業化發展的重要窗口期,使得氫能和燃料電池發展受到廣泛關注,但其核心技術能力、燃料電池和氫能關鍵部件與裝備、標準體系建設等仍亟待加強。由于我國氫能產業發展還處于培育階段,重點是要做好示范推進,需要有實力的大型企業來承擔相關示范任務,引領國家氫能產業健康有序發展。”中國工程院院士、中國工程院能源與礦業工程學部主任蘇義腦這樣認為。
“運輸環節省錢了,制造液氫的代價卻比較高。液氫有其優勢,但綜合成本并不算低。”在國際氫能協會副主席、清華大學教授毛宗強看來,未來,氫能應用技術、安全性能等方面不存在大的問題,影響儲運環節的最大瓶頸就是經濟性。
根據中國氫能聯盟發布的《中國氫能源及燃料電池產業白皮書(2019年版)》,長管拖車、固體儲運成本可觀,經濟距離卻不超過150公里;液態儲運經濟距離大于200公里,成本在所有方式中卻是最高;管道運輸成本最低,經濟距離超過500公里。“管道輸氫量大、能耗小,但建設管道一次性投資大。”《白皮書》稱,相比歐洲已有1598公里輸氫管道,我國目前僅有管道約100公里。
“目前,主流儲運方式還難以實現長距離、大規模的經濟運輸,要達到明顯的降成本目標也非易事。”北京低碳清潔能源研究院新能源中心助理主任何廣利進一步表示,除技術層面各有制約,經濟性是不同方式面臨的共同難題。
未來:創新引領氫能產業高質量發展
2019年,氫能首次寫入國務院政府工作報告。作為二次能源,氫能具有來源多樣、終端零排、用途廣泛等多重優勢,在保障國家能源安全、改善大氣環境質量、推進能源產業升級等方面具有重要意義。至今,我國已有30多個省區市出臺氫能發展規劃。
“未來氫能在我國終端能源體系中,2050年占比將達到10%~15%之間,成為我國能源戰略的重要組成部分,并與電力協同互補,共同為終端能源體系的消費主體帶來幾十萬億元的新興產業,但在一些領域與國際領先水平還存在較大差距。”中國工程院院士、中國工程院原副院長干勇建議,考慮到氫能產業鏈長,特別是氫源的供給非常重要,需要以合理的規劃降低成本,在大區域上進行氫能發展是最有利的,可以先考慮粵港澳、長三角、京津冀等地區。
針對氫能產業高質量發展,顧大釗提出三點建議,一是加快核心技術攻關,國有企業特別是央企要加大介入力度,完善技術創新鏈條。同時要穩妥推進氫能項目的示范,避免低水平重復建設和系統性風險。二是要降成本。低成本低碳制氫是可持續發展的關鍵,現在看來可再生能源制氫是一條長遠發展的路,很可能這條路會越來越寬。現在氫源如果能把成本降下來,后面很多事就好辦得多。三是要推動產業鏈與創新鏈協同攻關。要圍繞產業鏈部署創新鏈,圍繞創新鏈布局產業鏈,推動我國氫能產業邁上全球價值鏈的中高端,加強產學研用協同攻關,打通基礎研究、關鍵技術、裝備制造、工程示范創新鏈。組建央企、國企創新聯合體,上中下游產業鏈協同,圍繞產業鏈布局科技攻關,形成創新合力。
面向未來,張玉卓表示,中國石化將持續加大氫能領域投資力度,以保障2022年北京冬奧會氫能供應為重要節點,力爭在“十四五”期間形成一定規模的高純氫產能,布局若干高速氫走廊,構建氫能產業鏈和關鍵材料自主核心技術體系及標準體系,引領我國氫能產業高質量發展、保障我國能源安全。
編輯:秦云
關鍵詞:氫能產業 中國