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我国氢能商业化拉开帷幕 煤炭清洁利用方式更多元

2018-2-26 10:13:13 来源:中国矿业报社 作者:本报综合报道

杰里米·里夫金在其著作《第三次工业革命》中说,氢是“21世纪的终极能源”。在他看来,三次能源革命存在一个规律:碳含量降低、氢含量上升。燃料中碳原子数目与氢原子的比例从固态的煤(1∶1),到液态的石油(1∶2),再到气态的天然气(1∶4),脱碳不断加速、含氢越来越高,这已成为能源开发利用的自然规律和趋势。

前不久,由国家能源集团牵头,联合17家能源、装备制造、交通运输、冶金材料等行业的大型企业、知名高校、研究机构共同发起的中国氢能源及燃料电池产业创新战略联盟(下称中国氢能战略联盟)正式成立。

内蒙古神华集团煤制氢工程

中国氢能战略联盟的定位是跨学科、跨行业、跨部门的国家级氢能产业联盟。成立大会上,科技部部长万钢、工业和信息化部部长苗圩、国资委主任肖亚庆、中国工程院党组书记李晓红、国家能源局局长努尔·白克力到场。业内人士表示,该联盟的成立意味着氢能产业将在我国能源战略中布下重要一子。

成立跨学科、跨行业、跨部门的国家级氢能产业联盟,推动我国氢能及燃料电池产业的协同创新、资源整合、推广应用和交流宣传,将全面助力提升我国氢能和燃料电池技术的市场成熟度和国际竞争力,也预示着我国氢能及燃料电池产业开始进入规范与加速发展新时期,构建中国特色氢能社会的进程将提质提速。

据了解,开发氢能在我国有很大的资源优势,其原料既可以是煤炭、工业尾气,又可以是水。科学合理利用氢能,不仅可以使煤炭的清洁高效利用方式更多元,还可以消纳利用一些地方的富余电量,促进煤炭及相关能源上下游的互利共赢。

值得一提的是,作为综合能源企业,国家能源集团在氢能源产业方面有着得天独厚的优势。目前,该集团煤化工领域年产超过400万吨氢气,具备供应4000万辆燃料电池车的制氢能力,在世界上排名第一。其探索的煤制氢路线,成本是天然气制氢成本的70%~80%,是重油或石脑油制氢成本的60%~70%。国家能源集团总经理凌文表示,目前氢能产业商业化发展的步伐正在加快。但与发达国家相比,在燃料电池技术发展、氢能产业装备制造等方面相对滞后。

氢能作为零碳绿色的新能源,具有环保安全、能量密度大、转化效率高、储量丰富和适用范围广等特点,可实现从开发到利用全过程的零排放、零污染,是最具发展潜力的高效替代新能源。随着全球应对气候变化压力的持续增大,氢能产业的发展在世界各国备受关注,氢能及燃料电池技术作为促进经济社会实现低碳环保发展的重要创新技术,已经在全球范围内达成了共识,多国政府都已出台氢能及燃料电池发展战略路线图,美国、日本、德国等发达国家更是将氢能规划上升到国家能源战略高度。氢能开发与利用已成为发达国家能源体系中的重要组成部分。如全球发展氢能最积极国家之一的日本,近年发布了一系列激励政策,并在氢燃料电池领域取得超过1500件专利。

我国也将氢能利用作为未来能源发展的重要一环。自2011年以来,我国政府有关部门从战略、产业结构、科技、财政等方面相继发布了一系列政策,引导并鼓励包括氢燃料电池和相关产业在内的氢能产业发展。2016年3月,我国《能源技术革命创新行动计划(2016~2030年)》提出,把可再生能源制氢、氢能与燃料电池技术创新作为重点任务;把氢的制取、储运及加氢站等方面的研发与攻关、燃料电池分布式发电等作为氢能与燃料电池技术创新的战略方向;把大规模制氢技术、分布式制氢技术、氢气储运技术、氢能燃料电池技术等列为创新行动。2017年,科技部和交通运输部出台的《“十三五”交通领域科技创新专项规划》明确提出,推进氢气储运技术发展,加氢站建设和燃料电池汽车规模示范,形成较完整的加氢设施配套技术与标准体系。在国家政策的大力支持下,国内氢能产业发展步伐明显加快,多地表现出强烈的发展积极性。

但就实际应用而言,氢能商业化仍有长路要走。最关键的是,需要找到廉价制氢技术。氢能是二次能源,它的制取需消耗大量能量,且目前制氢效率相对较低,因此寻求可规模化的廉价制氢技术是各国科学家共同关心的问题。

万钢表示,与国外产业巨头积极介入不同,我国能源与制造业大型骨干企业对氢能与燃料电池领域的介入程度有限,至今产业发展仍以中小企业、民营企业为主。同时,我国基础研发与核心技术投入不足。此外,合适的商业化市场模式尚需探索,特别是新兴应用领域支持不足。他表示,要持续加强科技创新,引领氢能燃料电池技术和产业发展。同时推动燃料电池装备制造业发展和氢能配套基础设施建设。

分析人士称,此次氢能联盟成立,或将提升我国氢能和燃料电池技术的市场成熟度和国际竞争力,有助于氢能和燃料电池产业进入规范与加速发展新时期。

氢能与燃料电池行业属于前瞻性新兴产业,投资规模大。中国氢能战略联盟成立后,将一方面通过集聚相关产业在产、学、研各方面的技术资源,加强协同创新,统筹推动包括制氢、储运氢、加氢基础设施、燃料电池应用的全产业链技术突破,加快掌握更多关键核心技术;另一方面,加强产业及市场协同,统筹指导联盟成员凝练自身研发与产业优势,在氢能利用技术、安全技术、氢能技术标准上开展深度合作,推动氢能和燃料电池在国防、分布式能源、汽车动力、储能装备等方向的跨领域应用,建立融投资机制以吸引风险投资和发起基金,加速推广中国的氢能产业布局,共同推进中国氢能社会的构建。

据了解,目前,氢燃料电池汽车成为人们寄予希望迈入“氢能时代”的突破口和现实路径。我国被国际公认为最有可能率先实现氢能产业化的国家。□

编辑:宫莉

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