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4月28日由氫啟未來網主辦的氫能大咖分享匯——西部氫能發(fā)展研討會順利召開，來自貴州氫能效率能源科技有限公司聯(lián)席CEO杜奕樊先生為大家?guī)韴蟾妗兜聡鴼錃夤芫W+固定式質子交換膜燃料電池介紹&對中國實現(xiàn)雙碳目標的啟示》。
以下為杜奕樊先生演講大致內容：
現(xiàn)如今太陽能和風能被大眾認知為對抗全球氣候變化的主要途徑，但由于其存在局限性，所以發(fā)展氫能是實現(xiàn)能源轉型不可忽視的重要手段。
德國的供暖需求波動范圍大，有數(shù)據(jù)顯示德國運用的抽水蓄能和電池蓄能容量是0.04TW，彌合季節(jié)性供需差距需要擴大800倍儲存能力，這也是不現(xiàn)實的。而德國的輸氣管網容量已經達到260TWh，使用輸氣管網儲能讓彌補這一缺口成為現(xiàn)實，這就是為什么輸氣管網對于未來保障可再生能源驅動能源轉型與實現(xiàn)“雙碳”目標如此重要。輸氣管網是大規(guī)模儲存能源最具有經濟性的形式之一，在德國大約95%的管道也是輸氣管網的主要組成部分，并適用于純氫氣。
氫氣可以被使用于所有的經濟領域，搭載了燃料電池系統(tǒng)的交通工具、工業(yè)生產以及使用環(huán)境友好設計理念的燃料電池熱電聯(lián)供系統(tǒng)。如果在燃料電池系統(tǒng)中使用氫氣，不僅不產生二氧化碳的排放，也不會產生氮氧化物及其他排放。
氫氣不僅在使用上占優(yōu)，未來在成本上也會變得更加低廉，使用電解裝置將可再生能源轉化為氫氣，再使用氫氣生產綠色甲烷，很顯然氫氣本身更為便宜、效率更高，這也適用于熱化學氣化技術制氫的過程。如果有生物質、污泥等固體原料，制氫也仍然比制甲烷便宜，同樣在化學工業(yè)中，也有大量可利用副產物的氫氣，只有在使用生物質氣體制氫時，氫的成本才會略高于甲烷，但在整個制氫產業(yè)中占很小比重。
另一方面，氫能的發(fā)展也有一些障礙需要跨越。德國已在對不同的塑料管道進行測試，塑料管道通常被用于市區(qū)的輸氣網，現(xiàn)階段經過檢驗，它們和氫氣也具有較好的適配性。天然氣和氫氣都沒有氣味，如果出現(xiàn)泄露，將無法通過氣味進行探測，這就是為什么在20世紀天然氣中加入氣味劑，發(fā)生泄漏時也能夠及時地感知。然而天然氣氣味劑不適配于氫氣，目前正在對4、5種氣味劑進行試驗，并且未來將會被批準上市。此外，德國正在推進氫氣對傳統(tǒng)天然氣的取代并規(guī)劃建設輸氣管網中樞，在全德建設純氫氣管道，旨在通過該純氫氣管網連接德國的所有區(qū)域，連接不同的產氫與用氫方與之相配套的建設標準也正在更新完備中，計劃在2040年前建設5900公里的輸氫管網。
那固定式燃料電池系統(tǒng)的作用又是什么呢？固定式燃料電池熱電聯(lián)供系統(tǒng)主要使用在商業(yè)及家用這兩個領域，在德國的能源消費中市場巨大，占據(jù)了40%的比重。但許多人，尤其是媒體和政府卻沒意識到，熱能在這些能源消費中占據(jù)了70%的比重，而電力只占到了能源消費中的30%，這也是為什么應當通過去中心化的固定式燃料電池系統(tǒng)建立基礎設施，熱能就可以被利用起來而不致浪費。與此同時，燃料電池系統(tǒng)也可以通過控制中心打造虛擬電廠，從而助力電網穩(wěn)定，并在缺乏陽光或者風力不足時進行發(fā)電，同時所產生的熱能也可以為消費者所使用。這就是為什么HEE氫能效率團隊認為，它是未來能源基礎設施的重要組成部分，如果生產可再生的電力與熱能，以100KW燃料電池系統(tǒng)為示例，每一個系統(tǒng)每年可減少850噸碳排放。
以上就是關于德國的一些基本情況。
再來看中國，減少90億噸碳排放的“雙碳”目標是一個非常巨大的挑戰(zhàn)，與德國較為不同的是，供暖需求在工業(yè)領域占了相當大的比重。北方地區(qū)供暖需求為220億平方米，同時在南方地區(qū)也有100億平方米的需求，二氧化碳排放倆僅在北方就有5.5億噸。
另外值得注意的是，中國每年有20億噸的新增建筑面積以及43.57億平方米舊改面積，使得新增供暖面積達到15億平方米。這也說明了熱電聯(lián)供系統(tǒng)和氫能基礎設施的巨大潛力。
中國與歐洲的情況有所不同，在歐洲，城市和基礎設施不會有過多新的建設，在已有的體系上建立新的設施相當困難，中國仍有大量新的規(guī)劃區(qū)域及舊改區(qū)域，在國內或者國外立場上，這都是一個很大的機遇。
杜奕樊建議在城市規(guī)劃的初期就考慮將氫能基礎設施納入其中，目前HEE氫能效率已在貴陽市經濟開發(fā)區(qū)規(guī)劃了65平方公里的氫能基礎設施，包括電解水制氫裝置、生物質熱化學氣化制氫裝置、市區(qū)輸氫網絡、以及多種途徑的應用，通過這種方式，貴陽經濟開發(fā)區(qū)可以建立未來氫相關的基礎設施，獲得相關經驗、吸引產業(yè)聚集。
此外杜奕樊建議燃料電池熱電聯(lián)供系統(tǒng)可規(guī)劃運用于如商業(yè)及酒店的特定范圍示范項目中，以及根據(jù)規(guī)劃的電力系統(tǒng)削峰填谷。優(yōu)勢體現(xiàn)在生產高效可再生電力同時不會造成排放，通過不斷的技術探索獲取更多經驗。與此同時，可增加其他的效益，比如同時供暖和制冷，將能夠產生多種多樣的連接點。
在最后，杜奕樊先生給出了兩點建議，第一是氫能自上而下的規(guī)劃；第二是著重于小型示范項目的打造。Stephan及HEE氫能效率團隊堅信，氫能源將是解決未來能源轉型最契合的答案。
HEE氫能效率
在全球環(huán)境問題嚴峻，能源亟待轉型的形勢下，HEE氫能效率主動承擔行業(yè)責任，積極配合政府號召，致力于以可再生能源打造氫能社會并實現(xiàn)氫能經濟全球化，推動氫能產業(yè)在貴州乃至全球范圍內的落地，以其自主研發(fā)并已經實現(xiàn)小規(guī)模投產的100KW質子交換膜燃料電池作為技術儲備，助力推進國內外氫能產業(yè)項目形成。該系統(tǒng)設計集約，總效率超過95%并具備黑啟動能力。HEE團隊堅信，氫能源將是解決未來能源轉型最契合的答案。
