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清华工研院院长:氢能对于提高能源安全、实现碳中和具有战略性意义
作者:官方 来源:全球碳中和网 所属栏目:院士之声 发布时间:2021-11-18 11:27
[ 导读 ]11月16日,在“能源中国——加快构建新型低碳电力系统,满足日益增长的电力需求”论坛上,清华大学副秘书长、北京清华工业开发研...

11月16日,在“能源中国——加快构建新型低碳电力系统,满足日益增长的电力需求”论坛上,清华大学副秘书长、北京清华工业开发研究院院长金勤献说,氢能可以提高中国能源系统的安全性,实现碳中和具有极高的战略价值。

金勤献说,中国在世界范围内发展最快的能源和环境保护需求,有着巨大而独特的市场优势。利用可再生能源制氢可以产生丰富的清洁能源,相关产业发达国家不能实现垄断。在氢能相关核心技术上,中国应大力推进氢能的大规模应用和推广,领导世界氢能标准的制定,引领全球氢能产业的发展。

他相信氢能是碳中和的主要力量。从工业角度看,氢能将成为替代原料和热源的主要手段。在交通领域、重载运输中氢能的脱碳效果显著。能量领域中,氢能在分布式电力系统、储能等领域有着广阔的应用前景。2050年,预计用氢能源8000万吨,可使二氧化碳减少8.7亿吨。根据预测,中国2050年二氧化碳排放量将下降至58亿吨,较峰值下降77亿吨,其中氢能应用减少8.7亿吨排放,2060年达到碳中和,预计碳排放将再减少30亿吨,其中氢能应用减排量3亿吨,占总减少的10%以上。

"如果完全采用可再生能源(进行)水电解制氢,则需要每年350万亿度的可再生能源发电,比2018年的1.9万亿度还要高180倍,金勤献称。可再生能源和氢能共同支撑能源转型和产业绿色升级。在此基础上,中国从以煤炭为主导的高碳能源体系,跨越以石油天然气为主的低碳能源体系,直接进入以可再生能源为主的绿色能源体系,要求用供电、供热、供料三大生产要素全面替代石化能源,真正实现能源结构转型。

针对氢能在工业上的应用,金勤献认为,在钢铁工业中应用氢能是我国钢铁工业绿色转型升级的有效途径。在中国钢铁工业中,90%以上的产能是采用高炉技术生产的长流程钢,碳排放量占全国年度二氧化碳排放量的15%左右。据预测,2050年,废钢循环短程钢将占中国钢铁总产量的60%,而直接还原铁是短流程钢的重要组成部分。废钢循环与氢直还原铁技术相结合,将建立一个完整的零碳冶金工业,为新能源等绿色工业提供零碳排放的绿钢。

可再生能源绿色电力,为冶金工业零碳转型升级提供重要支撑。直接还原法炼铁不需要烧结、焦炉、高炉,产品磷、硫含量低、杂质少、干净,能生产出高纯、优质钢的原料,它是短流程电炉钢不可缺少的配套技术,能与上游高碳铬铁、下游铁素体不锈钢共同形成一个完整的冶金产业链。

另外,金勤献说,这种新型化工产品的生产途径,是利用电力和氢气作为主要燃料和原料,从空气中除去或收集氮气和石化燃烧所产生的碳。用氢、氮、碳为原料的合成反应成为化学工业的主要产品,是实现零碳转化改造升级的重要途径。

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