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“氢”洁能源:将成为下一个竞技场?

日期:2021-08-21    来源:国际能源网/氢能汇

国际氢能网

2021
08/21
09:34
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关键词: 燃料电池 氢燃料工厂 氢能源项目

近日,日本企业松下电器产业株式会社(Panasonic)正着力将位于日本中部草津市的一家燃料电池工厂进行改造,如果顺利的话,这或将成为世界上首座完全由可再生能源驱动的氢燃料工厂

今年5月,我国河北省河钢集团在张家口启动河钢宣钢氢能源开发和利用工程示范项目。其中二期工程项目预计通过电解水,用“绿电”制取“绿氢”,这也标志着全球首座使用富氢气源的氢能源利用项目正式进入施工阶段。

其实不仅在日本和中国,全球性氢能发展的热潮正在向更多地区蔓延,多国正在为抓住“风口”加码布局。

英国迎来首个氢能战略

历经一再推迟的英国首个氢战略终于在8月17日发布。这一战略将推动英国政府兑现在“绿色工业革命”十点计划中的承诺,为英国政府加强与行业合作,到2030年实现5 吉瓦(500万千瓦)低碳氢产能的雄心壮志奠定基础。这部分产能可以取代天然气每年为大约300万英国家庭供电,并为运输和企业尤其是重工业供电。

英国政府此次的目标是用“绿氢”代替天然气。绿氢是通过使用再生能源(例如太阳能、风能等)进行电解水制氢,生产过程完全没有碳排放。

英国首相鲍里斯·约翰逊

这是氢能利用的理想形态。不过,受目前技术及制造成本的限制,由绿氢完成全替代还难以实现,因此,在新战略中,政府还提到“蓝氢”。与绿氢不同,蓝氢不是无排放的,它是将天然气通过蒸汽甲烷重整或自热蒸汽重整制成。虽然天然气也属于化石燃料,在生产蓝氢时也会产生温室气体,但由于使用了碳捕捉、利用与储存(CCUS)等先进技术,温室气体被捕获,减轻了对地球环境的影响,实现了低排放生产。

英国政府表示,到2030年,氢能将在化学品、炼油厂、电力和重型运输(如航运、HGV卡车和火车)等污染、能源密集型行业发挥重要作用,帮助这些行业摆脱化石燃料。

“英国计划在未来10年及更长的时间里创建一个蓬勃发展的低碳氢产业,这将释放数万个工作岗位、数十亿英镑的投资和新的出口机会,同时助力英国实现净零碳排放的目标。”英国商业和能源部长Kwasi Kwarteng表示。

根据英国市场研究机构Aurora Energy Research的报告,到2050年,氢能将可满足英国终端能源需求的50%,氢能的推广和应用将对到2050年实现净零排放和到2035年实现减排78% 的目标至关重要。

全球“氢”备竞赛正如火如荼上演

对比其他能源,氢能清洁环保,能量密度大,被一些人看作“终极能源”。今年以来,不少国家加速布局未来氢能版图。

日本是全球最早押注氢能的国家之一。当前阶段,日本氢燃料电池汽车技术全球领先。今年,日本开始从澳大利亚进口液态氢,这标志着氢能商业化迈出关键一步。而其邻国韩国最近也宣布研发氢能燃气轮机,研发成功后将建设燃氢火电厂,做到无碳发电。

值得一提的是俄罗斯。作为石油和天然气资源富集的国家,俄罗斯今年以来也在行动。业内专家分析,因为俄罗斯两大能源出口市场——欧盟和中国都在大力推动绿色低碳发展,这意味着传统化石能源出口可能将受到影响,因此俄罗斯不得不主动寻求能源转型。

不久前,俄罗斯也发布《2024年前氢能发展行动计划》(以下简称行动计划),明确2024年前全面建立氢能产业链。行动计划还提出,到2050年,俄罗斯氢能出口量将达790万-3340万吨,出口创收将达236亿-1002亿美元。

氢能一直是美国推崇的清洁能源。近期,美国总统拜登签署行政命令,设定2030年电动车占新车销量比例达到50%的目标。目标中特别明确零排放汽车内涵,除传统的电池电动汽车、插电式混合动力汽车外,首次强调了燃料电池电动汽车,或标志着美国新能源产业政策结构重心向燃料电池电动车倾斜的开始。

中国氢能联盟专家委员会主任、同济大学教授余卓平表示,“电由于它的不可储存性,实际上没有办法交易,包括可再生能源也不是能源交易产品。但是可再生能源转换成氢气以后,氢可以成为一个大宗交易的新型能源载体。所以从交易特征来看,它将为全球应对气候变化的合作提供一个非常好的平台。”

中国:一场以氢能为支点的攻坚战已打响

数据显示,目前占全球GDP约52%的27个国家里面,有16个国家已经全面制定了国家的氢能源发展战略,另外还有11个国家正在制定国家的氢能源战略。

中国正是这11个国家之一。目前,我国已经有20多个省(自治区、直辖市)发布了氢能规划和指导意见,一场以氢能为支点,瞄准“双碳”目标的攻坚战已然打响。

“氢能的应用场景具有多样性和广泛性,如传统化工生产领域、氢燃料电动汽车和分布式发电等领域。随着氢能市场需求的不断扩大,氢能在我国经济和生态环境发展中的战略地位将日益凸显。”北京师范大学政府管理研究院副院长、产业经济研究中心主任宋向清表示。

8月16日,北京市经信局发布《北京市氢能产业发展实施方案(2021-2025年)》。根据方案设定的目标,2023年前,本市将力争建成37座加氢站,推广氢燃料电池汽车3000辆。到2025年前,氢燃料电池汽车累计推广量突破1万辆。

当然,在未来一段时间内,京津冀协同布局将成为有效提升区域性氢能产业的重要举措。北京市经信局相关负责人日前表示,“京津冀区域是国内最早开展氢能与燃料电池产业研发和示范应用的地区之一,具备研发实力突出、产业基础完备、氢能供给多元、产业链完整、应用场景丰富等优势,三地产业与经济结构互补性强,为区域协同发展氢能产业奠定了坚实的基础。”

1个月前,钢铁大省河北省也采取了行动。7月17日,河北省发展和改革委员会印发《河北省氢能产业发展“十四五”规划》。

公开信息显示,2020年中国钢铁行业碳排放量约占全国碳排放总量的15%,2020年河北省粗钢产量2.5亿吨,位居全国第一,占我国总产量近1/4。氢冶金就是用氢代替碳来还原生成铁,还原过程零碳排放。眼下,氢冶金已经成为低碳冶金的新路线。

一些上市公司也正在加速布局。仅近1个月以来,就有至少两家上市公司投入氢能产业的“怀抱”。其中,昇辉科技于8月6日宣布成立昇辉新能源有限公司,拟重点聚焦氢能产业,从氢能储能等核心产业环节进行投资与布局。协鑫新能源于7月29日也发布了公司氢能战略。

根据中国氢能联盟预计,到2025年,我国氢能产业产值将达到1万亿元。到2050年,氢气需求量将接近6000万吨,实现二氧化碳减排约7亿吨,氢能在我国终端能源体系中占比超过10%,产业链年产值达到12万亿元,成为引领经济发展的新增长极。

可以预见的是,我国氢能产业正在加速进入发展窗口期,未来可期。

来源:中国环境报

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