自1937年装满氢气的兴登堡号飞艇着火坠落,发生悲剧以来,氢气一直备受争议。支持者认为,氢气是一个低碳奇迹,能为汽车和家庭提供能源。他们希望氢气经济能重绘能源地图。怀疑者指出,由于氢气缺点暴露,1970年代以来数个氢气投资项目都以失败告终。事实介于这二者之间。氢气技术或可于2050年以前消除当前温室气体排放量的十分之一。虽然这只是九牛一毛,但考虑到能源转型之规模,氢气技术仍非常关键,并可带来丰厚利润。
2019年氢能源首次被写入《政府工作报告》,政府工作任务中明确“将推动充电、加氢等设施建设”。
氢应用场景分析
氢能具有广泛的应用场景,会显著促进社会经济发展。根据国际氢能委员会预测,目前全球氢能贡献发电占11.7%、交通占28.6%、工业能源占20.8%、建筑占14.3%、化工原料占24.7%。在中国,目前氢在工业中应用占比超过90%(合成氨占47%、炼化占43%)。
氢可作为一种材料,用于大量存储和运输能源。无风或天黑时,可再生能源网就会面临困难。电池有一定作用,但要是把可再生能源转化成氢,就能长期廉价地储存下来,然后根据需要转化成电能。美国犹他州的一个电厂计划把氢气存储在洞室中,为加利福尼亚提供能源。有些地方虽然光照充足、风能丰富,但是缺乏传输线路,就可以以氢气的形式输出清洁能源。澳大利亚、智利和摩洛哥都希望能向全球“输送阳光“。
氢能的现状
1.现在的确很火。不仅是燃料电池汽车,包括制氢,储氢都有一定热度了。这两天发改委专门开会,深入探讨氢能产业。主要是这一技术对实现碳达峰碳中和目标具有重要意义。
2.用氢气作为燃料的内燃机早些年都有了,为什么没有推广,主要原因有4个。A.氢气的燃烧相当剧烈,容易暴振,燃烧过程难控制,比汽油,柴油更难控制,所以技术附加值高。B.系统能量转化效率比氢燃料电池低。C.氢内燃机燃烧反应并没有想象那么简单,除了生成水,还会产生NOx,从此角度讲,并没有氢燃料电池环保。D.从安全角度来讲,氢内燃机技术更加危险:内燃机中氢气和空气预混时,如果在不恰当的位置遇高温,则会被点燃,导致回火,爆炸的风险。
3.这样一讲,并不是说燃料电池技术就一定没问题。FC技术还有很多壁垒需要攻关,还需要时间。前途怎样,得看技术突破如何。
迎接氢能时代的到来
氢能时代的环保界定,应与直接减碳相结合。发展氢能不是因为现有资源无法满足生产生活需要被动实施,而是因为生态环境压力而采取的主动求变策略。因此,发展氢能源除了要解决现阶段面临的主要矛盾以外,更要与现阶段国家整体发展策略相关。迎接氢能时代的到来,我们不能狭隘的说光伏发电制氢就是绿氢,也不能说工业副产氢就是灰氢。光伏在生产制造过程中同样用电,同样产生碳排,我们只考虑光伏发电是绿色则太片面。
氢能时代的到来要顺势而为,逐步实现氢应用,要减少大规模工业新建与革新,要针对性的利用废弃资源再制备。首先应从实际直接减碳应用着手,如:工业废渣中的部分可回收成分结合废热,重整制备所需能源介质进而再制备氢气的方式则属于直接减碳与现阶段最适合氢气发展的技术应用。
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