院士们对话宝丰能源总裁谈氢能未来!解读氢能时代到底还有多远

森林 2022-05-20 09:49:54

  近日,央视《对话》特邀中国科学院院士、西安交通大学教授郭烈锦,南方科技大学清洁能源研究院院长、澳大利亚国家工程院外籍院士刘科,北京亿华通科技股份有限公司董事长张国强,宝丰能源集团总裁刘元管,解读氢能时代到底还有多远。

氢能

  氢能,作为一种高热值、零污染的能源,对于促进全球经济脱碳,特别是在工业和交通领域有着不可或缺的替代作用。不久之前,我国出台了《氢能产业发展中长期规划》,首次明确地提出氢在能源体系当中所占的重要地位。近日,央视《对话》 栏目特邀嘉宾为您深度解读氢能时代到底还有多远。

  1、为什么我们需要氢能?

  氢能,作为一种高热值、零污染的能源,对于促进全球经济脱碳,特别是在工业和交通领域将发挥不可或缺的替代作用。

  中国科学院院士、西安交通大学教授郭烈锦:氢能它是跟电一样,是一种二次能源,它是由一次能源通过人工加工的办法制取的一种能源,电它是一个过程性的能源,它没法直接存储,而氢本身它是可以直接生产、直接存储、直接使用,而且很容易转化,氢和电之间又可以互换互补,是形成一种比较完美的高效转化、清洁转化的一种氢电互补的体系的。所以我们推动氢能的发展,是围绕使得我们人类的用能的供给体系逐步地走向无氮、无碳。

  2、氢能安全吗?

  人们对氢的认识不够深,不够广,对氢大家总有很多误解。

  郭烈锦:氢跟燃气一样,比如说从4%到75%,它有都有可能爆炸。但是氢分子是最小的,扩散速率也是最快的,特别是开放空间中,要聚集到高浓度是很困难的。而且氢的爆炸它是有条件的,比如说它是要有见到明火,到达燃点以上,它的浓度还要达到相应的爆点的浓度,才会出现爆炸,它与常规的燃料比起来,它实际上比燃气等其他燃料还是更安全的。

  3、氢能汽车让你摆脱“里程焦虑”?

  郭烈锦:实际上在加氢站,比如说它一次注满氢5公斤,大概也就3到5分钟,小汽车是可以跑500公里以上。所以如果我们的加氢站的基础设施建设,而我们氢的源是可保证的条件下,这个“里程焦虑”是完全没有必要的。

  郭烈锦:现在比较容易做到的是汽车使用氢燃料电池的车,让能量效率更高。那么在工业过程中,实际上有大量可以用氢的地方。比如说我们在各种工业过程中使用的化石燃料煤炭、天然气、石油作为原料或者作为能源来供给的过程,实际上都有可能在过程中采用氢来作为替代,使这个过程更为清洁,更为高效。

  4、氢能汽车能否替代电动汽车?

  宝丰能源刘元管:氢能的基础设施还不完善,特别是加氢站,这是一个很现实的问题,第二个还有经济性的问题,买车的成本,运营的成本,这两个都得考虑。还有一个它的动力特性,安全性方面也应该认真对待,咱们国家现在有没有一系列完整的乘用车用氢的标准体系?

  5、是否要做这样一个投资(建设加氢站)?

  宝丰能源刘元管:首先要看这个氢是什么氢。传统是化石能源制氢,还有工业副产的氢,另外就是可再生能源制氢。也有一种说法叫灰氢、蓝氢、绿氢。下一步化石能源制氢肯定要严控,工业副产的氢如何充分利用,可再生能源制氢一定要大力发展。我为什么讲这个前提?这与加氢站的规划关系非常密切。

  6、所以您想做的加氢站是什么样子的?

  宝丰能源刘元管:一个是怎么样把工业副产的氢充分合理利用,首先围绕着工业布局,选址要科学;第二个,像新能源比较富集的地区,工业园区、矿区、城市里都可以优先发展,这样就解决了就地消纳的问题,就可以把成本降下来。

  刘科院士:我非常同意刘总的,我们有大量的炼油厂,我们现在需要氢,都是拿化石能源制氢。这些可再生能源制来的氢,也可以把它补上去,都可以降低中国的二氧化碳排放,都可以减低中国的石油进口度。同时在这个过程中,我们的可再生能源的制氢能力起来了,在一定的固定区域里边我们再设绿色加氢站。

  7、在储运这个领域,他的难度难在什么地方,

  有没有破解之道?

  宝丰能源刘元管:各种储运方式当中,用管网输送毫无疑问是最便宜的,碳排放70%以上是由于工业生产造成的,交通只占10%左右,建筑、生活大概剩下的还占到百分之十几,大体上是这样一个比例。如果有这样一个全局的概念,可能对管网建设的必要性就会作出重新的判断。所以结论是输氢管网有必要建设,而且需要尽早规划、加快建设。

  8、制氢怎样又干净又便宜?

  宝丰能源刘元管:我们2019年就搞了一个工厂,利用太阳能光伏电站发的绿电,对水进行电解,生产绿氢、绿氧。单台电解槽的规模我们现在已经做到了一千标准立方米每小时,目前我们已经形成了每小时3万立方米的制氢能力。将来我们的目标是逐步地发展到百万吨级,一个是逐步向氢能交通发展,另外是向氢能的全产业链发展。

  在控制成本方面,除了技术的研发创新之外,还有一个问题,实际上电解水制氢用的是直流电,但是新能源发的电发出来是直流的,把它变成交流的,上了网从网上下来再把它变成直流的,这个过程实际是要耗能的,这些方面都可以研究。

  9、考虑到了盈利问题吗?有时间表吗?

  宝丰能源刘元管:我们现在的制氢成本,大概可以控制在1块钱以下。但是前提是我们的电站离网运行,这就需要国家在这些方面给予政策的支持。一般新能源发电以后,大家都要上网,如果有条件离网运行,这就给我们降低成本创造了很好的条件。比如电价鼓励政策,现在我们发出了电,上网以后要交上网费,再下来,自然电价里就含了上网费,而电费在电解水的制氢成本里占到了70%以上,这是成本的大头。如果离网运行,至少上网费的费用就省下来了,成本就降下来了。另外是土地,西部地区除了风光资源比较丰富之外,其实它有大量的荒漠化的土地可以利用。把这两个问题解决了以后,实际上就意味着我们的电力成本可以把它降到一个比较低的水平,电力成本降下来了,自然可以把绿氢的成本降下来。

  刘科院士:我非常同意,今后要让可再生能源大发展,就必须要离网运行。那么在西部很重要的一点,你允许离网了,它本来是直流电,你没必要变成交流电,然后最后回来又变成直流电。西部的太阳能资源、风能资源很多,就让它离网运行,产生绿氢。但是氢气运输又很难,除非未来中央要下决心,要搞一条长距离的输氢管线,否则氢气又很难输过来。那怎么办呢?就和他们的煤化工园区结合,把绿氢、绿氧变成一个绿色的液体,拿火车也可以拉,管线也可以输送。

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