發展氫能的當務之急是要建立低成本、大規模、綠色經濟的氫體系

 

文 | 李陽

 

提及新能源，大多數人的第一反應是新能源汽車和鋰電池。相較而言，氫燃料電池更像是一個未實現的概念。但事實上，氫能源產業已經到了爆發的臨界點，它不僅是交通領域的重要能源組成部分，也是儲能領域發展的重要方向。

 

12月8日，在國家發展和改革委員會、國家能源局指導，聯合國開發計劃署、中國國際經濟交流中心聯合主辦的2021聯合國開發計劃署氫能產業大會上，中國工程院院士、中國工程院原副院長干勇就明確指出，“雙碳”目標下，儲能是能源轉型的重點，而氫能則是儲能的重要組成部分。

 

目前，風電和光伏是當下唯一能夠成熟、大規模的綠色能源，根據國家電網對未來能源結構建立的模型，2060年達到碳中和時，煤電、氣電、核電、水電、風電、光電、光熱、分布式發電等能源共存，其中風電光伏裝機容量可能達到48億千瓦左右，發電達7.9億度，占比在50%左右，而基于化石能源的發電量占只有比13%左右。

 

由于電和光伏發電具有明顯的波動性，所以儲能必將成為未來發展的重點，而氫能則是儲能領域的重要組成部分。

 

在干勇看來，“氫能可以抵抗波動性和隨機性，包括相關設備的抵御干擾性和弱支撐性，還有電網帶來的高效消納、安全運行的挑戰。作為儲能設施，氫能具備了大規模、長周期的優勢，可實現可再生能源電力時間、空間的轉移，且可以使用在任何地方，是拓展電力利用，應對再生能源隨機波動的最佳方式。”

 

而要做好氫能，當務之急是要建立低成本、大規模、綠色經濟的氫體系。另一方面，在交通領域，則要開創氫能的重卡時代。和鋰電池不同，氫能在重載和長續航上更具有優越性，49噸以上的重卡，不太適合使用鋰電池，卻是氫燃料電池的最佳使用場景。

 

干勇認為，“物流密集的港口地區尤其適合建立柴改氫示范區。”港口交通發達，在港口示范區運行氫重卡，不僅有海上制氫的便利，還能使港口從霧霾重災區變為清潔示范區，來真正達到環境驅動型的氫能利用，而不僅僅是技術驅動型的。

 

與此同時，適合發展氫能的還有柴油物流車。經過調研后干勇發現一些港口的吞吐量很大，柴油消耗每月將近1400萬噸，這就是一個很好的市場，所以開創氫能重卡時代，優先發展氫能的商用物流車，意義重大。

 

在面對氫能發展上制氫、儲氫、運氫這三大痛點時，干勇的建議是發展固態儲氫技術，無論是從體積儲氫密度，還是安全性等因素考慮，固態儲氫技術都具有商業化發展的前景，是全國用氫、運氫的一個方向。

 

此外，干勇認為，氫能產業未來發展的重點是突破新型的綠色氫能技術。根據國家能源署的預測，到2050年，總體用能比現在降低8%，氮氣、氫氣使用量會擴大2倍，而且電力在整個能源占比中超過50%，是現在的2.5倍。2030年，低碳氫要占70%，這意味著，未來需要迅速擴大電解槽產能和輸出能力，并迅速降低成本。

 

根據中國氫能聯盟出臺的標準，綠色氫氣分為三種，一個是低碳氫，一個清潔氫能，一個可再生氫。每生產1千克氫氣，排碳量要小于14.51千克的碳，就是低碳氫。排碳量小于4.9千克，即是清潔氫；而只有利用可再生能源制取且排碳量小于4.9千克的氫氣才叫做可再生能源氫。

 

只有具備高效能、大容量、寬功率、低成本、集成式模塊化的制氫技術，才能滿足未來越來越旺盛的綠氫需求。