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近日，海外媒體報道，加拿大自然資源部長西莫斯·奧雷根(Seamus O'Regan)正式發(fā)布《加拿大氫能戰(zhàn)略》。
圖1 加拿大氫戰(zhàn)略
據(jù)悉，這是一個雄心勃勃的框架，旨在使加拿大成為全球氫能的領(lǐng)導者，并將這種低碳和零排放燃料技術(shù)鞏固為關(guān)鍵到2050年實現(xiàn)凈零碳排放的一部分。
該戰(zhàn)略的基礎(chǔ)是聯(lián)邦政府對低碳和零排放燃料基金的15億美元投資，以增加包括氫氣在內(nèi)的低碳燃料的生產(chǎn)和使用。低碳和零排放氫氣有潛力在2030年將我們的年度溫室氣體排放量每年減少多達4500萬噸，并可能在2050年之前在加拿大創(chuàng)造多達350,000個新工作崗位。
該戰(zhàn)略旨在刺激投資和建立伙伴關(guān)系，以使加拿大成為全球氫供應國，并提高國內(nèi)產(chǎn)量，這將改變我們的能源部門。作為全球十大氫氣生產(chǎn)國之一，加拿大將受益于不斷增長的全球氫氣需求，該市場到2050年預計將達到近12萬億加元。該戰(zhàn)略還將得到《清潔燃料標準》的補充。通過激勵開發(fā)和采用氫等清潔燃料，將進一步推動加拿大燃料行業(yè)的投資和增長。
該戰(zhàn)略將利用加拿大的專業(yè)知識來建立新的氫氣供應，這將為我國的清潔能源未來提供動力。全國范圍內(nèi)使用氫氣將降低資源開采，運輸，發(fā)電和制造等部門的排放。
該戰(zhàn)略是三年研究和分析的結(jié)果，來自1,500名領(lǐng)先的專家和利益相關(guān)者的意見，包括工人，行業(yè)，其他政府部門，土著組織和學術(shù)界。它將支持加拿大最近宣布的氣候計劃的政府，一個健康的環(huán)境和經(jīng)濟的健康發(fā)展，同時也建立在由23個國家中的氫計劃的開發(fā)和推出在加拿大五月2019年在領(lǐng)導層10日清潔能源部長級會議，該計劃的重點是促進經(jīng)濟各個領(lǐng)域的氫和燃料電池技術(shù)的全球商業(yè)化。
人民網(wǎng)渥太華：推動氫能革命加拿大奮力打造氫經(jīng)濟
加拿大聯(lián)邦政府自然資源部主辦的第五屆國際微型燃氣渦輪機應用技術(shù)研討會在渥太華舉行。來自加拿大、美國、歐洲、澳大利亞、中國等世界各地的幾十家公司和研究單位近百名專家教授參加了能源技術(shù)的展示和交流。本屆國際能源技術(shù)研討會的舉辦，是加拿大聯(lián)邦政府近年來打造氫經(jīng)濟、維持其在世界氫能燃料電池工業(yè)中的領(lǐng)先地位巨大努力的繼續(xù)。記者采訪了應邀與會的加拿大卡爾頓大學博士生導師、氫能燃料電池研究的學術(shù)帶頭人谷軍杰教授。請他談談加拿大的氫能燃料電池的研發(fā)、應用以及世界邁向氫經(jīng)濟的發(fā)展趨勢。據(jù)介紹，加拿大總理去年4月1日在溫哥華宣布，聯(lián)邦政府將為“氫公路項目”提供資助。氫公路項目的實施，是加拿大能源史上的氫能革命，也將成為人類能源史上一個里程碑。如果以氫公路項目為代表的氫能技術(shù)開發(fā)成功，實現(xiàn)關(guān)鍵技術(shù)突破，成本大幅度降低，那么它將使世界的能源結(jié)構(gòu)發(fā)生實質(zhì)性變化，并進而對世界政治、經(jīng)濟及人類社會產(chǎn)生重大影響。
推動氫能革命的戰(zhàn)略考慮
氫燃料電池的原理是利用電分解水時的逆反應，使氫氣與空氣中的氧氣產(chǎn)生化學反應，產(chǎn)生水和電。它不僅可以實現(xiàn)高效率的低溫發(fā)電，而且余熱的回收與再利用也簡便易行，只是開發(fā)氫氣發(fā)生裝置難度較大。150年前，英國的威廉·羅伯特·哥魯夫爵士首先提出了這個設想。據(jù)谷教授介紹，氫能代表未來能源的方向，氫能工業(yè)將成為未來的一個支柱產(chǎn)業(yè)，氫燃料電池電動汽車已被列為21世紀10大高技術(shù)之首?；诒Ｗo環(huán)境、節(jié)約資源、提高能效、開發(fā)可替代能源和打造氫經(jīng)濟的戰(zhàn)略考慮，加拿大政府一直積極支持技術(shù)公司、大學開展對燃料電池和氫能源的研究、開發(fā)和運用。加拿大國家研究院、工業(yè)部、自然資源部、國家科學工程研究院和各大學在氫能研究領(lǐng)域進行了廣泛的合作。
扎實研發(fā)和應用氫能
加拿大政府和企業(yè)合力在一步一個腳印地研發(fā)和應用氫能。谷教授介紹說：加拿大聯(lián)邦政府在氫能領(lǐng)域研究與開發(fā)的投資力度在加大，2003年就從2002年的2.76億美元增至2.9億美元，增幅為5％，估計未來5年里，氫能開發(fā)還將投入10億美元以上；加拿大氫能業(yè)的營業(yè)額從2002年的1.34億美元增至1.88億美元，增幅達40％；氫能業(yè)在加拿大的從業(yè)人員保持在2600人左右，穩(wěn)中有升；加拿大在氫能領(lǐng)域擁有的專利2003年達581項，比2002年增加34％；加拿大氫能公司示范推廣的氫能項目從2002年的79項增至262項，增幅達232％；據(jù)2004年的報告顯示，在過去5年里，加拿大的氫能公司數(shù)目增加了一倍，新增的公司數(shù)量可觀，新設立的創(chuàng)新研究所也在溫哥華面世。氫能技術(shù)的應用是一個系統(tǒng)工程，加拿大在該技術(shù)領(lǐng)域擁有門類齊全的研究、開發(fā)和生產(chǎn)體系。據(jù)統(tǒng)計，加拿大目前共有112個與氫能有關(guān)的研究機構(gòu)，其中包括研發(fā)氫燃料電池汽車的世界巨子巴拉德公司，開發(fā)氫燃料電池測試系統(tǒng)技術(shù)的海德羅根尼斯（Ｈｙｄｒｏｇｅｎｉｃｓ）公司和研發(fā)氫氣壓縮機的戴尼托克（Ｄｙｎｅｔｅｃｈ）工業(yè)公司等。在微型燃料電池研究與開發(fā)方面，加拿大也處于領(lǐng)先地位。溫哥華帕爾肯（ＰＡＬＣＡＮ）燃料電池有限公司開發(fā)的衛(wèi)星用燃料電池產(chǎn)品獲得到美國航天局訂單。
搶占氫能技術(shù)制高點
事實上，隨著工業(yè)發(fā)展，污染嚴重，環(huán)保呼聲日高，高效清潔能源越來越成為人類社會生存與發(fā)展的必然選擇。氫能研究與開發(fā)已經(jīng)引起世界各國，特別是發(fā)達國家的高度重視。氫公路項目執(zhí)行委員會主席雷薩爾（Ｒｅｓｕ1）說，燃料電池和氫能源技術(shù)的研究與開發(fā)已進入全球性商業(yè)化競爭階段。競爭的優(yōu)勝者將是現(xiàn)在最先行動者。加拿大計劃將氫燃料電池電動汽車技術(shù)發(fā)展成國家的支柱產(chǎn)業(yè)，美國總統(tǒng)科技顧問將燃料電池技術(shù)列為涉及國家安全的27項技術(shù)之一，日本認為該項技術(shù)是21世紀能源環(huán)境領(lǐng)域的核心，德國的戴姆勒－克萊斯勒公司則十年如一日地加緊研發(fā)，每年投入10多億美元開發(fā)氫燃料電池。加拿大的巴拉德公司則棋先一著，籌資3.2億美元，建成世界上第一座燃料電池廠，并已正式投產(chǎn)。谷軍杰教授介紹說，加拿大目前擁有氫能商業(yè)化前沿技術(shù)和諸如世界氫燃料電池工業(yè)巨子巴德拉公司這樣處于世界領(lǐng)先地位的氫燃料電池企業(yè)，加拿大的長期目標是維持其在全球氫能經(jīng)濟革命中的主導地位，搶占世界氫能技術(shù)的制高點。
氫能革命的示范工程
為保持在氫能研發(fā)與應用領(lǐng)域的領(lǐng)先地位，加拿大正在有計劃地投資加快發(fā)展一些氫能示范工程。2003年以來，加拿大在氫能源技術(shù)利用方面，相繼提出了如下多項開發(fā)計劃。
?。皻淠艽逵媱潯保河烧退綘I實體在多倫多地區(qū)建立氫能村，部署和示范不同的氫設施技術(shù)。
?。皻淠芄酚媱潯保河啥鄠€政府部門和眾多企業(yè)共同參與的一個氫燃料電池綜合開發(fā)項目，示范和促進燃料電池技術(shù)的廣泛應用，于2010年冬季奧運會前建造、檢測并啟用加氫基礎(chǔ)設施。項目一提出，立即在世界能源界引起轟動。項目的具體內(nèi)容是，在2010年前，在溫哥華到2010年冬奧會主辦城市威斯勒的120公里公路上建立5個燃料電池車的加氫站，并生產(chǎn)出必要數(shù)量的氫燃料電池車，由氫燃料電池車承擔2010年冬奧會期間溫哥華機場與冬奧會主要城市威斯勒之間的人員運輸任務。氫能公路項目是加拿大推動氫能經(jīng)濟革命長遠計劃的一部分。聯(lián)邦政府希望通過這個項目的實施，為氫燃料電池在運輸工具、固定電源和微型電源方面的應用做出示范，通過2010年冬奧運會向世界展示氫能源對未來能源結(jié)構(gòu)的實質(zhì)影響，推進加拿大氫能源的開發(fā)與商業(yè)應用，進一步提高加拿大氫燃料電池技術(shù)水平，從而確保在世界新能源經(jīng)濟競爭中占據(jù)領(lǐng)先地位。
?。皽馗缛A氫燃料電池車計劃”：加拿大政府支持燃料電池加拿大聯(lián)合福特汽車公司，在不列顛哥倫比亞省低地地區(qū)實際條件下，測試氫燃料電池汽車的性能。－－正在醞釀中的計劃有：“氫能走廊”，即在溫莎與蒙特利爾之間的900公里高速路布設加氫站；“氫能機場”，即以氫能技術(shù)裝備機場，使蒙特利爾機場內(nèi)部交通各式車輛氫能化。所有這些計劃項目的開發(fā)，旨在改進現(xiàn)有氫能技術(shù)和燃料電池技術(shù)的性能、質(zhì)量，發(fā)展氫基礎(chǔ)設施和供應鏈；降低價格，增加公眾、消費者和投資者的氫意識和接受氫的能力，為商業(yè)化和社會化創(chuàng)造條件。
氫經(jīng)濟的發(fā)展前景
眼下，世界搶占氫能技術(shù)制高點之爭愈演愈烈，關(guān)鍵在于誰能突破氫能發(fā)展的“瓶頸”：現(xiàn)在的燃料電池的制造需要貴重金屬，燃料電池是一個“電源”，還需要控制設備，整個系統(tǒng)相當復雜；氫是易揮發(fā)、易燃的危險氣體，對金屬有脆化作用，這使燃料電池運轉(zhuǎn)費用大幅度提高。這兩個因素都導致了價格的居高不下。據(jù)谷教授介紹，氫燃料電池成本為每千瓦4000～6000美元，而內(nèi)燃機為30美元，是內(nèi)燃機的130～200倍。位于溫哥華的國家燃料電池研究所大廳里展示的一部“福特”牌燃料電池小汽車，其價格約為100萬美元。如果技術(shù)沒有“革命性”的突破，不能使價格降低到一般消費水平以內(nèi)，燃料電池車就較難實現(xiàn)市場突破。然而，谷教授強調(diào)，氫能公路項目已把氫燃料電池技術(shù)及相關(guān)的技術(shù)集成為一個系統(tǒng)技術(shù)，為人們提供一個貼近現(xiàn)實生活的示范工程，可讓老百姓了解氫燃料電池技術(shù)的重大實用價值。同時，氫燃料電池作為一種清潔能源，其應用不僅能獲得較完美的環(huán)保效益，而且能減少對外國石油依賴，實現(xiàn)能源獨立?？梢钥隙?，氫燃料電池技術(shù)一旦取得商業(yè)性的突破，現(xiàn)在世界面臨的能源緊張問題將隨之迎刃而解。氫燃料電池車的進一步開發(fā)利用，也將極大地改變現(xiàn)有能源生產(chǎn)的方式。牛津研究所預測，到2010年前，世界每天生產(chǎn)的氫能源當量將達到320萬桶石油；2020年前將達到950萬桶石油。專家們認為，氫將在2050年前取代石油而成為主要能源，人類將進入完全的氫經(jīng)濟社會。
