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8院士談氫能:中石化氫能戰略研討會18條重磅信息

2020-07-27 10:41
香橙會
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7月24日,中國石化集團公司舉辦氫能發展戰略研討會,請了8名院士來做演講。堪稱國內氫能行業里的頂級天團。研討會的主題是“解構氫能產業,謀劃氫能未來”,話題泛,但信息量很大。香橙會研究院以學習筆記記之。

1

中石化的氫能使命

【稟賦&條件】中石化每年氫氣產量超過300萬噸,占全國氫氣產量14%左右,有著豐富的氫氣生產和利用經驗。擁有3萬多座加油站,目前已建成若干油氫合建示范站,有著布局加氫站網絡的天然優勢和實際運營經驗。

【定位】中國石化提出要打造世界領先潔凈能源化工公司的發展愿景、構建“一基兩翼三新”(以能源資源為基礎,以潔凈能源和合成材料為兩翼,以新能源、新經濟、新領域為重要增長點)的發展格局,氫能在其中占據重要的地位。

【近期任務】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。

【方向&路徑】隨著技術日趨成熟、成本大幅下降,氫能正迎來快速發展的戰略機遇期。氫能發展前景十分光明,但氫能產業的發展方向如何選擇、發展路徑如何優化、發展時機如何把握,仍然存在疑問甚至爭議,需要深入研究和探索實踐。

2

中國工程院能源與礦業工程局學部主任蘇義腦等認為:國內出現了氫能熱

氫能是世界公認的清潔能源,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,國內也出現了氫能熱,全國部分地方政府陸續出臺氫能相關規劃和支持政策,其核心技術能力、燃料電池和氫能關鍵部件與裝備、標準體系建設等亟待加強。

針對這些問題,中國工程院先后組織了我國燃料電池技術發展現狀暨面向2035年的重大戰略研究,中國氫能源與燃料電池發展戰略研究等咨詢項目。

目前,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,這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。

3

中國工程院院士、“煤炭資源與安全開采”國家重點實驗室主任彭蘇萍:中國發發展氫能有煤化工企業的貢獻

應該說我們還是歸功于當時克林頓時期就提出氫能源的問題。后來到小布什時期就提出把氫能源拱一把,又拱到氫經濟,應該說美國做了15年的努力還沒拱起來。

現在世界上包括Audi、Sunfire、Fuel Cell Energy都在做,美國能源過剩,燃料電池發電沒市場,包括GE三起三落。中國就是能源質量太差,所以中國還有市場。

現在這么熱實際上是能源企業,特別是我們化石能源企業在里面有作用的。中國對氫能的推動我講的不一定對,實際上是一大堆煤化工企業產能相對過剩反過來思考怎么走。

4

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:氫能需要國企央企介入不夠

現在看來我們的氫能搞的比較熱,但是國企特別是央企的介入還不夠,希望有中石化這樣的龍頭企業加入就好得多。

像中石化、國家能源集團這些央企一定要介入關鍵技術和裝備的研發,這確實是必須的。不然的話很擔心過了若干年之后我們就變成了一個市場,核心技術、裝備、標準還在人家手里面。以前我們國家有很多產業是有教訓的,這次是給我們提供了一個機會。

5

衣寶廉院士講為什么要發展氫能

人類能源是一個逐漸的減碳過程,從木材、煤炭、石油、天然氣到氫,這是逐漸來減碳的。

我們國家的能源特點:貧油,2018年燃油消耗達到6億多噸,對外依存度達70%。少氣,2018年我國天然氣進口超日本,對外依存度達到45.3%。

為保證國家能源安全,減少對國際油和天然氣的依賴,我國也要發展油、天然氣的替代燃料——氫。

世界氫能協會預測到2050年:全球20%的二氧化碳減排可以通過用氫能完成,氫能消費將占全球能源的18%。

選擇氫做能源載體的原因:

原因一,巴黎協定。《巴黎協定》長期目標是將全球平均氣溫較前工業化時期上升幅度控制在2攝氏度以內。氫作為能源載體它有物質性、可儲運,還可以作為貿易商品,潛在分布廣,可以淡化地緣政治,所以氫作為能源載體是很好的。

原因二,可再生能源高速發展。可再生能源高速發展,但可再生能源時間上不均勻性,催生物理儲能和電化學儲能如抽水儲能,各種電池儲能的發展,但這些儲能只能解決短時間的可再生能源的不均勻性,不能解決長時間如季節性的不均。

為解決可再生能源長時間不均,選擇氫能,采用電解水制氫解決可再生能源的儲存、再分配問題,提高可再生能源的利用率。

原因三,燃料電池技術的突破。豐田在2014年12月15日正式宣布燃料電池車Mirai公開銷售。同時豐田也宣布5680件燃料電池的專利可以無償使用,到現在豐田已經銷售未來車1萬多輛,韓國現代也銷售了1萬多輛燃料電池出來。我們國家已經有6000多輛燃料電池的商用車在運行,主要是大巴和各種特種車。

6

歐陽明高院士講氫能存在的合理性

根據儲能裝置的特性,目前的基本共識是:

1、動力電池是分布式、短周期儲能的最佳選擇,而長周期、大規模儲能要靠氫能;

2、在車下固定式儲能,氫能的成本比電池儲電要低一個數量級(當然車上不是這樣,車上沒地方放,只好高壓,成本就上去了),而且可以大規模、長周期儲能。儲氫和儲電互補將是未來的一大發展趨勢;

3、運儲方式比較靈活,例如不一定要在新疆集中式可再生能源基地制氫,也可以在北京,對穩定電網無論哪里都一樣。氫能是集中式可再生能源大規模、長周期儲存的最佳途徑,一旦可再生能源成本降低,如果到0.1元一度電,儲存成本在總成本中間占的比例就最大,那時候它的優勢就出來了,這是它存在的合理性。

7

歐陽明高院士講未來智慧能源生態將有兩個組合:分別是黃金組合和白銀組合

1、黃金組合——分布式光伏+電池+電動汽車+物聯網+區塊鏈,光伏進入2毛錢電價,電池將會進入5毛錢一瓦時的時代,電動汽車進入了億輛時代;

2、白銀組合——集中式風電與光伏+氫能+燃料電池汽車+物聯網+區塊鏈。綜上,我認為氫能是新能源技術體系的重要組成部分,因為可再生能源上來之后氫能才被賦予戰略地位。

8

衣寶廉院士系統提出中國氫長距離輸送方法:天然氣管網輸氫

我們提出一個解決氫長距離輸送方法的建議。

因為我們國家東北、西北和西南可再生能源比較豐富,東北和西北風能、太陽能比較豐富,西南水能非常豐富,所以我們就想利用西南、西北、東北豐富的水電與風電、太陽能來電解水制氫,把氫輸送天然氣管網,利用天然氣管網把氫和天然氣一起運到全國各地。

國外現在正在做的是天然氣當中氫的含量可以做到5-20%,輸出去的管道要重新布設,用原先天然氣管道比較費勁,內部還要加一個涂層。歐盟的計劃就是在原先天然氣管道的那塊再建一個運輸純氫的管道,所以我們現在國內建議把氫送到天然氣管網。

9

中國工程院院士彭蘇萍:化石能源制氫最便宜

這兩年國家提出了可再生能源,藍氫、綠氫的問題,我們專門算了一個賬,化石能源制氫是最便宜的方法,化石能源制氫是中國人最熟悉的。日本氫能的計劃他們有戰略規劃了,還是煤制氫是主線,因為煤制氫便宜。

有的同志提出來可再生能源制氫,這個在目前20年范疇內還是沒有機會的。

加上碳排放成本,煤制氫還是第一,天然氣制氫第二,化石燃料制氫+CCS大于可再生能源或者核電制氫。

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