近日,海外媒体报道,加拿大自然资源部长西莫斯·奥雷根(Seamus O'Regan)正式发布《加拿大氢能战略》。
图1 加拿大氢战略
据悉,这是一个雄心勃勃的框架,旨在使加拿大成为全球氢能的领导者,并将这种低碳和零排放燃料技术巩固为关键到2050年实现净零碳排放的一部分。
该战略的基础是联邦政府对低碳和零排放燃料基金的15亿美元投资,以增加包括氢气在内的低碳燃料的生产和使用。低碳和零排放氢气有潜力在2030年将我们的年度温室气体排放量每年减少多达4500万吨,并可能在2050年之前在加拿大创造多达350,000个新工作岗位。
该战略旨在刺激投资和建立伙伴关系,以使加拿大成为全球氢供应国,并提高国内产量,这将改变我们的能源部门。作为全球十大氢气生产国之一,加拿大将受益于不断增长的全球氢气需求,该市场到2050年预计将达到近12万亿加元。该战略还将得到《清洁燃料标准》的补充。通过激励开发和采用氢等清洁燃料,将进一步推动加拿大燃料行业的投资和增长。
该战略将利用加拿大的专业知识来建立新的氢气供应,这将为我国的清洁能源未来提供动力。全国范围内使用氢气将降低资源开采,运输,发电和制造等部门的排放。
该战略是三年研究和分析的结果,来自1,500名领先的专家和利益相关者的意见,包括工人,行业,其他政府部门,土著组织和学术界。它将支持加拿大最近宣布的气候计划的政府,一个健康的环境和经济的健康发展,同时也建立在由23个国家中的氢计划的开发和推出在加拿大五月2019年在领导层10日清洁能源部长级会议,该计划的重点是促进经济各个领域的氢和燃料电池技术的全球商业化。
人民网渥太华:推动氢能革命加拿大奋力打造氢经济
加拿大联邦政府自然资源部主办的第五届国际微型燃气涡轮机应用技术研讨会在渥太华举行。来自加拿大、美国、欧洲、澳大利亚、中国等世界各地的几十家公司和研究单位近百名专家教授参加了能源技术的展示和交流。本届国际能源技术研讨会的举办,是加拿大联邦政府近年来打造氢经济、维持其在世界氢能燃料电池工业中的领先地位巨大努力的继续。记者采访了应邀与会的加拿大卡尔顿大学博士生导师、氢能燃料电池研究的学术带头人谷军杰教授。请他谈谈加拿大的氢能燃料电池的研发、应用以及世界迈向氢经济的发展趋势。据介绍,加拿大总理去年4月1日在温哥华宣布,联邦政府将为“氢公路项目”提供资助。氢公路项目的实施,是加拿大能源史上的氢能革命,也将成为人类能源史上一个里程碑。如果以氢公路项目为代表的氢能技术开发成功,实现关键技术突破,成本大幅度降低,那么它将使世界的能源结构发生实质性变化,并进而对世界政治、经济及人类社会产生重大影响。
推动氢能革命的战略考虑
氢燃料电池的原理是利用电分解水时的逆反应,使氢气与空气中的氧气产生化学反应,产生水和电。它不仅可以实现高效率的低温发电,而且余热的回收与再利用也简便易行,只是开发氢气发生装置难度较大。150年前,英国的威廉·罗伯特·哥鲁夫爵士首先提出了这个设想。据谷教授介绍,氢能代表未来能源的方向,氢能工业将成为未来的一个支柱产业,氢燃料电池电动汽车已被列为21世纪10大高技术之首。基于保护环境、节约资源、提高能效、开发可替代能源和打造氢经济的战略考虑,加拿大政府一直积极支持技术公司、大学开展对燃料电池和氢能源的研究、开发和运用。加拿大国家研究院、工业部、自然资源部、国家科学工程研究院和各大学在氢能研究领域进行了广泛的合作。
扎实研发和应用氢能
加拿大政府和企业合力在一步一个脚印地研发和应用氢能。谷教授介绍说:加拿大联邦政府在氢能领域研究与开发的投资力度在加大,2003年就从2002年的2.76亿美元增至2.9亿美元,增幅为5%,估计未来5年里,氢能开发还将投入10亿美元以上;加拿大氢能业的营业额从2002年的1.34亿美元增至1.88亿美元,增幅达40%;氢能业在加拿大的从业人员保持在2600人左右,稳中有升;加拿大在氢能领域拥有的专利2003年达581项,比2002年增加34%;加拿大氢能公司示范推广的氢能项目从2002年的79项增至262项,增幅达232%;据2004年的报告显示,在过去5年里,加拿大的氢能公司数目增加了一倍,新增的公司数量可观,新设立的创新研究所也在温哥华面世。氢能技术的应用是一个系统工程,加拿大在该技术领域拥有门类齐全的研究、开发和生产体系。据统计,加拿大目前共有112个与氢能有关的研究机构,其中包括研发氢燃料电池汽车的世界巨子巴拉德公司,开发氢燃料电池测试系统技术的海德罗根尼斯(Hydrogenics)公司和研发氢气压缩机的戴尼托克(Dynetech)工业公司等。在微型燃料电池研究与开发方面,加拿大也处于领先地位。温哥华帕尔肯(PALCAN)燃料电池有限公司开发的卫星用燃料电池产品获得到美国航天局订单。
抢占氢能技术制高点
事实上,随着工业发展,污染严重,环保呼声日高,高效清洁能源越来越成为人类社会生存与发展的必然选择。氢能研究与开发已经引起世界各国,特别是发达国家的高度重视。氢公路项目执行委员会主席雷萨尔(Resu1)说,燃料电池和氢能源技术的研究与开发已进入全球性商业化竞争阶段。竞争的优胜者将是现在最先行动者。加拿大计划将氢燃料电池电动汽车技术发展成国家的支柱产业,美国总统科技顾问将燃料电池技术列为涉及国家安全的27项技术之一,日本认为该项技术是21世纪能源环境领域的核心,德国的戴姆勒-克莱斯勒公司则十年如一日地加紧研发,每年投入10多亿美元开发氢燃料电池。加拿大的巴拉德公司则棋先一着,筹资3.2亿美元,建成世界上第一座燃料电池厂,并已正式投产。谷军杰教授介绍说,加拿大目前拥有氢能商业化前沿技术和诸如世界氢燃料电池工业巨子巴德拉公司这样处于世界领先地位的氢燃料电池企业,加拿大的长期目标是维持其在全球氢能经济革命中的主导地位,抢占世界氢能技术的制高点。
氢能革命的示范工程
为保持在氢能研发与应用领域的领先地位,加拿大正在有计划地投资加快发展一些氢能示范工程。2003年以来,加拿大在氢能源技术利用方面,相继提出了如下多项开发计划。
--“氢能村计划”:由政府和私营实体在多伦多地区建立氢能村,部署和示范不同的氢设施技术。
--“氢能公路计划”:由多个政府部门和众多企业共同参与的一个氢燃料电池综合开发项目,示范和促进燃料电池技术的广泛应用,于2010年冬季奥运会前建造、检测并启用加氢基础设施。项目一提出,立即在世界能源界引起轰动。项目的具体内容是,在2010年前,在温哥华到2010年冬奥会主办城市威斯勒的120公里公路上建立5个燃料电池车的加氢站,并生产出必要数量的氢燃料电池车,由氢燃料电池车承担2010年冬奥会期间温哥华机场与冬奥会主要城市威斯勒之间的人员运输任务。氢能公路项目是加拿大推动氢能经济革命长远计划的一部分。联邦政府希望通过这个项目的实施,为氢燃料电池在运输工具、固定电源和微型电源方面的应用做出示范,通过2010年冬奥运会向世界展示氢能源对未来能源结构的实质影响,推进加拿大氢能源的开发与商业应用,进一步提高加拿大氢燃料电池技术水平,从而确保在世界新能源经济竞争中占据领先地位。
--“温哥华氢燃料电池车计划”:加拿大政府支持燃料电池加拿大联合福特汽车公司,在不列颠哥伦比亚省低地地区实际条件下,测试氢燃料电池汽车的性能。--正在酝酿中的计划有:“氢能走廊”,即在温莎与蒙特利尔之间的900公里高速路布设加氢站;“氢能机场”,即以氢能技术装备机场,使蒙特利尔机场内部交通各式车辆氢能化。所有这些计划项目的开发,旨在改进现有氢能技术和燃料电池技术的性能、质量,发展氢基础设施和供应链;降低价格,增加公众、消费者和投资者的氢意识和接受氢的能力,为商业化和社会化创造条件。
氢经济的发展前景
眼下,世界抢占氢能技术制高点之争愈演愈烈,关键在于谁能突破氢能发展的“瓶颈”:现在的燃料电池的制造需要贵重金属,燃料电池是一个“电源”,还需要控制设备,整个系统相当复杂;氢是易挥发、易燃的危险气体,对金属有脆化作用,这使燃料电池运转费用大幅度提高。这两个因素都导致了价格的居高不下。据谷教授介绍,氢燃料电池成本为每千瓦4000~6000美元,而内燃机为30美元,是内燃机的130~200倍。位于温哥华的国家燃料电池研究所大厅里展示的一部“福特”牌燃料电池小汽车,其价格约为100万美元。如果技术没有“革命性”的突破,不能使价格降低到一般消费水平以内,燃料电池车就较难实现市场突破。然而,谷教授强调,氢能公路项目已把氢燃料电池技术及相关的技术集成为一个系统技术,为人们提供一个贴近现实生活的示范工程,可让老百姓了解氢燃料电池技术的重大实用价值。同时,氢燃料电池作为一种清洁能源,其应用不仅能获得较完美的环保效益,而且能减少对外国石油依赖,实现能源独立。可以肯定,氢燃料电池技术一旦取得商业性的突破,现在世界面临的能源紧张问题将随之迎刃而解。氢燃料电池车的进一步开发利用,也将极大地改变现有能源生产的方式。牛津研究所预测,到2010年前,世界每天生产的氢能源当量将达到320万桶石油;2020年前将达到950万桶石油。专家们认为,氢将在2050年前取代石油而成为主要能源,人类将进入完全的氢经济社会。