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节能、环保与新能源

清洁能源 氢挑重担

2018/5/21   关键字:   来源:[互联网]
  [中国海洋石油报2018-05-18]
  随着氢能应用技术发展的逐渐成熟和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范围内备受关注。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一项重要技术,已在全球范围内达成共识。
  目前,多国政府都已出台氢能及燃料电池发展规划与路线图,美国、日本、德国等发达国家更是将发展氢能上升至国家能源战略高度,氢能开发与利用将成为发达国家能源体系中的重要组成部分。
  多国推进氢能产业发展
  ◆氢能是能源结构转型的重要方式。自2011年以来,我国政府相继发布推出一系列政策,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。在国家政策引导、经济结构调整与环境保护的共同影响下,全国各地对氢能源产业的规划布局也在提速。
  怀着对氢能未来发展的美好预期,2017年,处于全球领先地位的能源、交通等行业的13家企业在瑞士达沃斯成立了HydrogenCouncil(国际氢能源委员会),向全球发起“推动氢能发展,促进能源转型”的倡议,并在联合国波恩气候变化会议期间发布了全球首份氢能源未来发展趋势调查报告。其中指出,氢能是能源结构转型的重要方式,能够催生相当于2.5万亿美元的商业价值并创造3000多万人的就业机会。在2050年之前,通过更大规模的普及,氢能源将占整个能源消耗量的大约20%,全年的二氧化碳排放量较目前将减少约60亿吨。调查报告发布之后,德国、日本、美国等国家的相关企业在政府支持下组成企业联盟,正加速推进氢能产业的发展。
  自2011年以来,我国政府围绕战略、产业结构、科技、财政等方面,相继发布推出一系列政策,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。
  近两年,我国密集出台政策,大力支持燃料电池汽车发展。《国家创新驱动发展战略纲要》《“十三五”国家科技创新规划》《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》《“十三五”交通领域科技创新专项规划》《中国氢能产业基础设施发展蓝皮书(2016)》等纷纷将发展氢能和燃料电池技术列为重点任务,计划在2020年建成100座加氢站;2025年实现5万辆规模的应用,建成300座加氢站;2030年实现百万辆燃料电池汽车的商业化应用,建成1000座加氢站,燃料电池车辆保有量达200万辆。届时,我国有望成为全球最大的燃料电池汽车市场。
  在国家政策引导、经济结构调整与环境保护的共同影响下,全国各地对氢能源产业的规划布局也在提速。2017年,上海率先出台燃料电池汽车发展规划。此后,湖北武汉和江苏苏州相继发布氢能产业规划,河北张家口、广东云浮、江苏如皋等城市也积极投身于氢能产业开发中,制订了不同时期的发展目标。
  当电动汽车遇上氢能
  ◆氢能燃料电池汽车堪称未来汽车产业技术竞争的一个制高点。目前,欧美日等发达国家已开发出多款氢燃料电池汽车,并配套建设加氢站。在新能源汽车领域,一方面是以我国为代表的电动汽车的快速发展;另一方面是以提倡氢能源为主的美国、日本、韩国、欧盟等国家和地区的氢燃料电池汽车也已进入商业化阶段。
  氢能燃料电池汽车有着能量密度高、续航里程长、零污染排放、加氢方便等优势,堪称未来汽车产业技术竞争的一个制高点。
  目前,欧美日等发达国家已开发出多款氢燃料电池汽车,并配套建设加氢站。自2015年起,以丰田、本田、现代等为代表的车企向市场推出了燃料电池汽车产品。2017年,宝马、奔驰、通用等公司也推出商业化燃料电池汽车。
  续时里程、加氢速度、成本优势等要素决定了氢能燃料电池在重载、长距离运输与大型车辆运用中具有的优势,特别是在城市公交车领域的普及应用与快速发展。随着该产业的不断发展,氢燃料电池车的市场份额还将继续扩大。
  当前,在新能源汽车领域,一方面是以我国为代表的电动汽车的发展;另一方面是以提倡氢能源为主的美国、日本、韩国、欧盟等国家和地区的氢燃料电池汽车也已进入了商业化阶段。
  在全球大力倡导新能源的趋势下,我国现已成为全球第一大电动汽车市场。除国内的自主企业和初创车企纷纷加入新能源汽车领域的研发与制造之外,国外汽车巨头在本土转型发展电动汽车的同时,也开始布局其在我国市场的业务。
  由于电动汽车的发展可能会带来废旧动力电池的回收难题,目前已存在一些质疑的声音。发展速度稍慢于电动汽车的氢能源,则不会出现如废旧电池回收那般的困扰。在续航里程上,目前,市场上的电动汽车大多仍面临着续航里程和充电时间等方面的考验,电动汽车的续航里程大部分在500公里以内,但充电时间较长,需要以小时计;氢燃料电池汽车的续航里程很容易达到500至600公里,储氢量5kg、加压至70MPa的储罐燃料的加注时间仅需3分钟。
  国际石油公司进军氢能
  ◆在发展氢能业务时,国际石油公司一方面注重在终端消费市场(即加氢站)的布局,另一方面注重联合研发,为氢能发展鼓劲儿。在国内,国家电网、中国石油、中国石化等能源企业也纷纷制订发展规划,着手推进制氢、加氢站建设、氢气储运等工作。
  《巴黎协定》签署之后,世界各国对于环保的诉求更加强烈,加之近年来油价一直在相对较低的水平徘徊,多家石油公司再次开启向多元化能源公司转型的脚步,纷纷进军氢能领域。
  2017年1月,道达尔和壳牌等国际石油公司与国际知名车企和氢能相关技术商共同倡议成立了国际氢能委员会,计划未来每年投资14亿欧元发展氢能业务,以推动氢能源的使用,促进全球能源转型:壳牌公司于2016年与川崎重工联合研发船用液氢技术,还在2017年初与丰田合作,计划在美国加利福尼亚州建7座加氢站,预计在2024年增至100座;截至2017年底,道达尔已在德国建成20座加氢站,计划将于2020年在欧洲建成100座加氢站;同时还与宝马公司在加氢技术方面开展合作。
  在发展氢能业务时,国际石油公司一方面注重在终端消费市场(即加氢站)的布局,另一方面注重联合研发,为氢能发展鼓劲儿。BP公司在全球范围内参与了多个氢能示范项目,其中包括与戴姆勒、福特公司联合研发燃料电池技术,投资350万美元在北京中关村建成了中国第一座加氢站,并与通用公司联合开发和建设氢电厂。
  在国内,国家电网、中国石油、中国石化等能源企业也纷纷制订发展规划,着手推进制氢、加氢站建设、氢气储运等工作。中国石化、中国石油与广东省佛山市、云浮市联手,充分利用各自优势展开战略合作,建设加氢加油混合站,利用现有加油站,增设加氢功能并供应氢气。2018年2月,由国家能源集团牵头,国家电网公司等多家央企参与的跨学科、跨行业、跨部门的国家级产业联盟——中国氢能源及燃料电池产业创新战略联盟在北京宣告成立,多家央企带头参与,标志着我国氢能大规模商业化应用正在开启。
  通过集聚相关产业在产、学、研的技术资源,加强协同创新,推进全产业链技术突破。同时,通过加强产业及市场协同,推动氢能和燃料电池在分布式能源、汽车动力、储能等方面的应用,加速我国氢能产业发展。
  中国海油有哪些发展机遇?
  ◆近年来,中国海油积极投入氢能领域技术的研发。目前,正跟踪研究制氢、储运、加氢站及燃料电池技术及产业的进展,进一步探索、推动氢能产业的开发。
  绿色发展是新发展理念的重要内涵之一,是时代发展的主题,是全国人民的期盼,也是经济发展规律的必然要求。为有效应对化石资源枯竭的挑战,改善生态环境,国家在“十三五”规划里对发展新能源汽车做了重点布局。
  积极响应国家绿色发展战略,中国海油从顶层设计到公司战略探索布局氢能产业。在氢能产业发展初期,公司尝试参与氢能项目,在发展中解决问题,积极布局新能源产业,拓展石油外业务,优化能源结构储备技术基础。跨国公司通过实践探索,积累的经验值得借鉴。
  “氢能时代已经到来,大型能源、交通企业正迅速行动起来,布局制氢、储运、加氢站、燃料电池等技术与产业,让氢能产业链逐步完善。发展氢能,优化能源结构,国际上正在形成一股热潮,氢能将成为未来能源体系的重要组成部分。”国家“千人计划”特聘专家肖钢说。
  中国海油长期坚持践行绿色发展理念,致力于打造具有较强竞争力的低碳产业体系。近年来,中国海油积极投入氢能领域技术的研发。目前,正跟踪研究制氢、储运、加氢站及燃料电池技术及产业的进展,进一步探索、推动氢能产业的开发。(作者盛金鹏徐庆虎于广欣单位研究总院)