目前,我國氫能發(fā)展正迎來最好的時機,氫能將成為未來我國社會的主力能源之一。要更好地引導產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,必須從政策層面做好總體規(guī)劃。
近年來,中國氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展在不斷升溫。今年全國兩會上,代表委員建言發(fā)展氫能的呼聲高漲。兩會以后,首次寫進政府工作報告的氫能受到社會前所未有的關(guān)注。近日,本刊記者就氫能行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀和未來前景問題,采訪了國際氫能協(xié)會副主席、清華大學核能與新能源技術(shù)研究院教授毛宗強。他認為,目前我國氫能發(fā)展正迎來最好的時機,如果能在政府層面對產(chǎn)業(yè)加強引導,未來氫能將在能源和國民經(jīng)濟中發(fā)揮巨大作用。
氫能迎來發(fā)展良機
今年3月,全國兩會期間,有20余位代表委員的提案和發(fā)言與氫能有關(guān)。同時,氫能也首次寫入《政府工作報告》中。在全國,目前有20個左右的城市擁有氫燃料
電池公共汽車的示范。氫能的熱度不斷升高, 甚至有觀點認為,中國的氫能產(chǎn)業(yè)正在崛起。
毛宗強教授認為,這是發(fā)展的必然。從1993年開始,他一直從事氫能相關(guān)的研究。20多年來,氫能產(chǎn)業(yè)在中國有起有落,但總的來說國家的重視程度不夠。“氫能產(chǎn)業(yè)能夠發(fā)展起來,關(guān)鍵靠人”。從氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展比較好的幾個城市來看也是如此。目前,不論從政府對氫能的關(guān)注還是行業(yè)、企業(yè)領軍人物對氫能的關(guān)注,都是空前的。氫能迎來了發(fā)展的真正時機。
目前氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展有許多條件支撐。毛宗強教授認為,一方面,當前我國能源安全壓力和環(huán)境保護壓力越來越大;另一方面,一些國家在氫能應用方面已經(jīng)有了比較好的經(jīng)驗和示范。
毛宗強教授介紹,他擔任副主席的國際氫能協(xié)會,誕生的背景就是1973年石油輸出國組織對西方發(fā)達國家實施石油禁運,讓一些西方專家開始思考和尋找替代能源。他們認為氫能可以成為替代石油的主要能源。目前,我國的石油70%以上依靠進口,天然氣40%以上依靠進口。能源安全成為全社會關(guān)注的重要話題,我們必須積極尋找新的能大規(guī)模使用的替代能源。
從環(huán)境壓力方面來說,我國目前已經(jīng)是世界上最大的二氧化碳排放國,約占全世界排放總量的23%。2015年,我國參與了《巴黎協(xié)定》締約,承諾減少碳排放,共同約定將本世紀全球平均氣溫上升幅度控制在2攝氏度以內(nèi)。要實現(xiàn)這個目標,2050年前后全球要實現(xiàn)碳中和,也就是排放的二氧化碳和回收的基本相等。中國是一個負責任的大國,要兌現(xiàn)碳減排承諾, 就要努力使用更清潔、更低碳的能源代替化石能源。
氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的另一個重要條件是目前已經(jīng)有比較好的產(chǎn)業(yè)示范。比如日本和韓國在氫能方面做了很多商業(yè)化應用的嘗試。在日本,每年會舉辦一個氫能與燃料電池展,后來又增加了風能、太陽能、智慧電網(wǎng)等內(nèi)容,成為“東京能源周”,目前已經(jīng)連續(xù)舉辦了15年。
毛宗強教授表示,在種種內(nèi)外部因素支持下,氫能的商業(yè)化發(fā)展雖然還處于初期,但總的方向不會改變。
氫能發(fā)展應解決總體規(guī)劃問題
雖然目前國內(nèi)發(fā)展氫能的呼聲很大,各地爭上氫能項目的熱情很高,但是氫能產(chǎn)業(yè)萬馬奔騰的背后, 還存在著無序發(fā)展的隱憂。毛宗強教授認為,要更好地引導產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,必須從政策層面做好總體規(guī)劃。
首先,應該有國家層面的總體規(guī)劃和設想。我國目前成立了不少氫能方面的聯(lián)盟和協(xié)會,也發(fā)布了一些規(guī)劃,但都不是國家層面的規(guī)劃。缺乏國家規(guī)劃的背后,是缺乏國家層面對氫能的領導。日本、美國、澳大利亞等國家都有國家級的氫能產(chǎn)業(yè)規(guī)劃和專門的政府部門負責管理氫能。我國應該盡快建立相應的專門機構(gòu),負責領導、統(tǒng)籌規(guī)劃氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
其次,是制定產(chǎn)業(yè)政策的問題。政策應該有連貫性和系統(tǒng)性。比如,加氫站的審批現(xiàn)在就沒有規(guī)范化的流程和主管機構(gòu),各地的政策不一樣,將來會制約氫燃料電池車的發(fā)展。其實,我國2014年就出臺過政策鼓勵加氫站發(fā)展,對達到每天200公斤氫氣容量規(guī)模的加氫站,中央給予補貼400萬人民幣,但是這個政策2015年就到期了,之后就出現(xiàn)了政策的斷檔。再比如,我國目前對氫氣的定位是危險化學品,要求必須在化工園區(qū)內(nèi)操作。這有一定的道理,因為氫氣很多情況下被作為化工原料使用。但是當氫作為能源使用時,還被當做;饭芾砭蜁䥽乐厥`產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。毛宗強教授呼吁,氫能應該解放開來,像天然氣一樣作為能源氣體處理。當然,氫能是新的產(chǎn)業(yè),不可能一下子設計得很全面,但發(fā)現(xiàn)了方向要積極彌補政策的不足。
再次,氫能發(fā)展的關(guān)鍵還有標準問題,F(xiàn)在出臺了很多行業(yè)標準、地方標準、企業(yè)標準,如果標準太多,其實不利于統(tǒng)一推廣。毛宗強教授一直呼吁國家統(tǒng)一發(fā)布氫能產(chǎn)業(yè)的標準,對于氫能這樣的新興產(chǎn)業(yè),國家更應該控制標準質(zhì)量而不是數(shù)量。
另外,目前對于氫能項目還缺乏獨立第三方檢測評審機制,F(xiàn)在各地上氫能項目的熱情都很高,投資都比較大,應該有一個獨立機構(gòu)來做鑒定,這樣可以避免走很多彎路。同時,有了權(quán)威的標準和檢測機構(gòu),也可以保障產(chǎn)業(yè)安全健康地發(fā)展。
除了政策因素,制約我國氫能發(fā)展的另一個關(guān)鍵因素就是相關(guān)技術(shù)的不成熟。包括制氫儲氫、氫燃料電池、氫能發(fā)電等方面的相關(guān)技術(shù),我國與國外相比還有差距。然而,通過多年的研發(fā),目前在一些領域已經(jīng)取得突破。“我們提出適合自己發(fā)展實際的技術(shù)路線,比如優(yōu)先發(fā)展氫電混合(電電混合),也就是燃料電池和鋰離子電池混合的技術(shù)路線,我認為是正確的。”毛宗強教授認為,我國的相關(guān)技術(shù)迎頭趕上,還需要時間。
未來氫能產(chǎn)業(yè)將成為能源兩大支柱之一
根據(jù)世界氫能委員會的預測,2050年全世界氫能將占一次能源的18%,產(chǎn)值達到2.5萬億美元。根據(jù)歐盟的預測,屆時氫能將會占一次能源的24%。毛宗強教授對氫能發(fā)展的前景非?春,認為2030年左右我國將會成為氫能的重要市場。“到2040年左右,氫能將占一次能源的10%,屆時氫能將真正成為我國社會的主力能源之一”。
目前,多地爭上氫能示范項目,引起了一些人對氫能發(fā)展前景的擔憂,尤其是對比前幾年煤化工發(fā)展的過熱,如何建立良好的氫能產(chǎn)業(yè)生態(tài),也是行業(yè)比較關(guān)心的問題。
談到氫能與煤化工的對比,毛宗強教授認為二者并不能簡單類比。煤化工受地域局限明顯,并且很多技術(shù)是作為戰(zhàn)略儲備,并不適合大規(guī)模商業(yè)化。但是氫能是無限的,很可能成為未來的終極能源。他認為,未來氫能將與電能一樣,成為能源的兩大支柱。
很多人談到氫能的成本經(jīng)濟性問題。毛宗強教授的看法是需要系統(tǒng)地考慮。“在現(xiàn)有制氫方式中,煤制氫是最便宜的,但是沒有考慮到二氧化碳排放的問題。”他認為,如果加上碳排放引起氣候變化,導致人類社會和自然界共同承受的損失,以及未來可能浮動的碳稅價格,這筆經(jīng)濟賬的算法可能就不一樣。如果未來能實現(xiàn)可再生能源制氫,對環(huán)境和社會發(fā)展來說才是真正可持續(xù)的。
“從氫能未來的商業(yè)模式來看,氫能利用的領域非常廣泛。”毛宗強教授介紹。世界氫能委員會在2017年底曾發(fā)布報告對未來氫能利用領域做出預測。
第一,氫能未來仍有很大一部分應用于化工原料。據(jù)統(tǒng)計全球每年大概有6000多萬噸氫氣用作化工原料,遠多于作為能源利用的部分。這個趨勢將會持續(xù)。
第二,用作交通能源,這個比例將會占到氫氣利用量的30%左右。
第三,氫能發(fā)電。未來利用氫能發(fā)電將占15%左右。從長遠來看,國際上減碳是大趨勢。英國已經(jīng)關(guān)閉了最后一個煤礦,德國宣布2038年關(guān)閉煤電廠。為了減少二氧化碳排放,很多國家都制定了去碳步驟和時間表。那么去碳后的電網(wǎng)將由誰來支撐?一種觀點認為,利用氫氣發(fā)電是可能的途徑。目前日本已經(jīng)建成與傳統(tǒng)煤電廠相當?shù)拇笮蜌淠馨l(fā)電廠,預計明年能夠投產(chǎn)。
第四,用于建筑的熱電聯(lián)供。
第五,用作工業(yè)高質(zhì)量熱源,可以作為制造單晶硅、特種鋼等的保護氣體或加熱氣體。
“談到商業(yè)模式,我希望未來氫能能夠被利用在更廣泛的領域中,而且這些用途現(xiàn)在都已經(jīng)有相應的示范。”毛宗強教授說。
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