谁是下一个能源主角?

谁是下一个能源主角?

年初至今,氢能概念持续热炒。Wind氢能指数(8841063.WI)显示,2019年以来该指数涨幅远远跑赢大盘。毋庸置疑,氢能是今年的瞩目焦点。

其实早在2006年,国际氢能科学家就在联名向八国集团领导人以及联合国相关部门负责人提交的《百年备忘录》中提到——21世纪初叶人类正面临的两大危机:一是人为因素导致的气候变化是真实存在的,至21世纪末,气温的升高将会呈现一个相当大的幅度,并将会给人类、动物、植物以及人类文化遗产带来灾难性的后果。二是传统化石能源或核能源燃料被少数几个国家寡头垄断的情况正不断加剧,这不利于大多数国家利用能源。

解决上述问题的方案不少,但是他们却提出氢能才是最优方案,这是何故?

“氢”被提上议程

谁是下一个能源主角?

2018年,我国石油进口的依赖度高达69.8%,化石能源仍居主导地位。而化石能源资源不可再生性和汽车尾气环境污染,已成为人类可持续发展不可回避的问题。为优化国家能源结构,我国高度重视氢能产业发展,近年来陆续出台加快氢能产业发展相关政策。2019年,氢能发展写入《政府工作报告》,意味着国家将发展氢能产业正式提上议程

今年以来,我国氢能产业吹响产业发展集结号。

《政府工作报告》(修订版)

修订增补“推动充电、加氢等设施建设”等内容。

财务部、工信部、科技部和发改委联合发布《关于进一步完善新能源汽车推广应用财政补贴政策的通知》

提出地方补贴需支持充电(加氢)基础设施“短板”建设和配套运营服务。

发改委发布《产业结构调整指导目录(2019征求意见稿)》

高效制氢、运氢及高密度储氢技术应用及设备制造、加氢站等,均属鼓励类。

浙江省发改委关于公开征求《浙江省培育氢能产业发展的若干意见(征求意见稿)》意见的通知

到2022年,氢燃料电池及整车产业环节取得突破,氢能产业总产值规模超百亿元;氢能供给基础设施网络加快布局,建成加氢站(含加氢功能的综合供能站)30座以上;试点示范工作取得初步成效,氢燃料电池汽车在公交、物流等领域形成示范推广,累计推广氢燃料电池汽车1000辆;

到2030年,氢能产业链条基本完备,基本形成氢能装备和核心零部件产业体系。

工信部

将进一步加大工作力度、联合有关部门开展示范运行,破解氢燃料电池产业化、商业化难题,大力推进我国氢能及燃料电池汽车产业的创新发展。

以上按发布时间排序,

资料来源第一财经

世界各国青睐有加

这不仅仅发生在我国,世界上许多国家都将氢能作为战略性能源来发展。早在20世纪70年代,美国就成功地将燃料电池应用于双子星五号太空船和阿波罗号宇宙飞船上,成为第一个实现氢能技术应用的国家。然而20世纪末期至21世纪初期,因成本问题,氢能技术的发展近乎停滞。直到2014年日本燃料电池技术的突破,再加上石油、煤炭等一次能源的储量逐渐减少导致能源紧缺,各国构建“氢能社会”的愿景才又被重拾,“氢”也重新受到重视。

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△ 氢能技术发展进程,资料来源全球技术地图

那么,为什么“氢”被世界各国青睐有加?

化学课上的知识大家想必还都记得,只要有水,有太阳能、光能、核能、电能等一次能源或者二次能源,就可以制成氢气。而氢气的用途非常广泛,无论是发电、发热还是用作交通燃料,最后氢气又会与氧化物反应生成水。如此循环反复,氢就像个能源载体,跟电一样的能源载体,将地球上的能量源源不断地应用到人类生活的方方面面。

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△ 氢能的生命周期,资料来源全球技术地图

由于氢能的燃烧产物洁净,不产生温室气体的环保性与可再生性已成“业界良心”,而其储存和转换其他清洁能源的枢纽能力、热值高效等优势,也使它稳占“新世纪重磅二次能源”的位子。

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△ 氢能产业链,资料来源全球技术地图

总的来看,氢能产业链包括

制氢、储存、运输以及氢气利用。其中,制氢是基础,储存和运输是氢气利用的核心保障。

上游——氢气的制备环节,主要技术方式是化石能源制氢、副产制氢、可再生能源制氢、电解水制氢以及光解水制氢等;

中游——氢气的储运环节,主要技术方式包括低温液态、高压气态和金属氢化物储氢等;

下游——氢气的应用,氢气应用可以渗透到传统能源的各个方面,包括交通运输、工业燃料、发电发热等,主要技术是直接燃烧和燃料电池技术。

“氢”的困境

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虽然氢能产业发展前景可期,但现在产业发展中也存在不少难题。

从制氢环节上看,现有制氢技术大多依赖化石能源,用途则主要作为工业原料,清洁能源制氢和氢能的能源化利用规模较小。据统计,国内由煤、天然气、石油等化石燃料生产的氢气占比近70%,工业副产气体的制氢量约占30%,电解水制氢占比不足1%。

从储氢环节上看,虽然加压压缩储氢技术、液化储氢技术、金属氢化物储氢技术和有机化合物储氢技术均取得了较大进步,但储氢密度、储氢安全性和储氢成本之间的平衡关系尚未解决,离大规模商业化应用还有一定差距。

从用氢环节上看,氢燃料电池汽车规模不足,导致加氢站建造成本居高不下、难以大规模铺设,加氢站数量不足反过来又导致用户难以选用氢燃料电池汽车。总体来看,用氢环节的便利性和成本控制难以兼顾。

“绿水青山就是金山银山”,杭州一直以来强调绿色健康发展。绿色发展离不开绿色能源,“氢”正是绿色能源中的“佼佼者”。根据浙江发布的《浙江省培育氢能产业发展的若干意见(征求意见稿)》,浙江拟在杭州等四地开展氢能产业应用示范试点。未来随着政策的正式出台,杭州的氢能产业将加速发展,杭州经济的“绿色指数”将更上一层楼。

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