距離2022年北京冬奧會開幕還有不到100天的時間,中國承諾要為世界打造一屆綠色、經(jīng)濟、清潔的奧運會。為實現(xiàn)這一承諾,氫燃料電池汽車將成為冬奧會的主要燃料電池汽車,作為冬奧會主會場之一的張家口市預計將投入運營2000輛氫燃料電池汽車。在國內(nèi),氫能在交通運輸應用方面率先取得突破。北京、上海、廣東等率先進入國家氫燃料電池汽車示范城市群,山西將建設國內(nèi)最大的氫重型卡車示范基地。山西如何率先在氫燃料電池汽車領域?qū)で笸黄?,推動氫能源產(chǎn)業(yè)的商業(yè)化應用發(fā)展?
實現(xiàn)化石能源和可再生能源互聯(lián)互通,實現(xiàn)普遍互聯(lián)互通和能源互補
氫氣是世界上最輕的氣體,其能量密度是木材的1000倍,煤炭的6.8倍,汽油的3.3倍,是零污染高效能源,被公認為能源領域的“未來之星”。
根據(jù)國際氫理事會發(fā)布的報告,最近全球宣布的大型氫開發(fā)項目有131個,使全球氫開發(fā)項目總數(shù)達到359個。預計到2030年,全球氫投資將激增至5000億美元。國際氫理事會預測,到2050年,全球氫產(chǎn)業(yè)將創(chuàng)造3000萬個工作崗位,減少60億噸二氧化碳排放,創(chuàng)造2.5萬億美元的市場。
氫在自然界中廣泛存在,但與煤、石油和天然氣不同的是,它可以直接開采,需要由其他能源生產(chǎn)。即便如此,氫在未來仍有很大的發(fā)展空間。
山西省能源研究會會長張成介紹,氫能的應用場景多種多樣。氫能作為連接化石能源和可再生能源的紐帶和橋梁,已成為解決能源短缺問題和環(huán)境與發(fā)展矛盾的重要途徑
氫能有著巨大的發(fā)展空間,也為相關產(chǎn)業(yè)帶來了巨大的發(fā)展機遇。張成認為,氫能將在能源轉(zhuǎn)化中發(fā)揮重要作用,作為一種媒介,實現(xiàn)普遍互聯(lián)和能量互補。大規(guī)模存儲可以解決可再生能源的消耗、波動性和間歇性問題。綠色氫貿(mào)易將改變中國的能源格局,創(chuàng)造巨大的商機。
承載著人類對綠色能源的向往,氫能將在未來清潔、低碳、安全、高效的能源結(jié)構體系中發(fā)揮重要作用。
從氫燃料電池公交車到全產(chǎn)業(yè)鏈規(guī)?;l(fā)展
液氫作為燃料可以推動火箭進入太空。氫燃料電池汽車也進入了普通人的生活。山西省能源革命綜合改革試點工作正在深入推進,大同致力于成為全國能源革命的先鋒。
今年上半年,大同有143天空氣質(zhì)量良好,接近80%,這在一定程度上要歸功于氫燃料電池公交車。大同市已經(jīng)擁有100輛氫燃料電池公交車,并在市內(nèi)建立了氫氣生產(chǎn)和加氫站。為了容納更多的車輛,還將新建兩個車站。目前,大同正在積極推進煤制氫、水電解制氫等上游項目。未來有望實現(xiàn)制氫、氫化、氫燃料電池、汽車制造等全氫能產(chǎn)業(yè)鏈的規(guī)?;l(fā)展。
大同市工業(yè)和信息化局副局長劉宏文介紹,大同市發(fā)展氫產(chǎn)業(yè)有兩大優(yōu)勢。一是光伏電力資源豐富,發(fā)展電解水可再生能源制氫產(chǎn)業(yè)潛力巨大,有望建成全省乃至全國的綠色氫氣供應基地。其次,應用場景豐富。大同市中、重型卡車數(shù)量約4.5萬輛,主要用于運輸煤炭、礦石、化工等散貨,路線比較固定,為氫燃料電池汽車的示范推廣提供了巨大的市場。2020年9月,大同公布了氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃,制定了支持氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展、加氫站審批管理、制氫及加氫運營補貼等一系列扶持政策,在全省率先。
建成國內(nèi)最大的氫重型卡車示范基地,首批氫重型卡車投產(chǎn)
大同依托氫燃料電池公交車,打開了氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的大門。在太原,一家企業(yè)正在建設中國最大的氫能重型卡車示范基地。
在太原清徐美津能源產(chǎn)業(yè)園,成排以氫燃料電池為動力的新型重型卡車牽引車將部署在整個園區(qū)的物流中。據(jù)估計,一輛重型卡車每年行駛10萬公里可以實現(xiàn)120噸的碳減排。建成中國最大的氫燃料卡車示范基地,首批100輛氫燃料卡車投產(chǎn)。
建設氫重型卡車示范基地和建設加氫站是必要的。目前,園區(qū)已建成一座加氫站并投入運營。該1000kg加氫站可同時滿足170輛氫重型卡車或400輛氫客車的日耗氫量。在不到50米的地方有一個氫氣生產(chǎn)工廠,為加氫站提供穩(wěn)定的氫氣供應。
美金能源集團副總裁姚金成介紹,在煤炭和焦炭行業(yè),特別是在交通運輸行業(yè),如何用氫燃料汽車代替柴油汽車,美金找到了一個突破口,即傳統(tǒng)能源企業(yè)可以轉(zhuǎn)型為氫能源企業(yè),同時在運行中也為減排做出貢獻。
“我們來計算一下,”姚明說。“氫能每100公里消耗10公斤氫。按照目前的指導價,開100公里的費用是350元。同樣負載的柴油卡車每100公里耗油40升,行駛100公里的成本為270 - 300元。從表面上看,氫燃料汽車的運行成本略高于柴油汽車。但經(jīng)過種種努力,氫燃料汽車的運營成本下降了,柴油汽車也差不多。關鍵是,使用氫燃料汽車可以減少排放?!?/span>
美金能源制氫廠凈化焦爐煤氣,為加氫站提供穩(wěn)定的氫源。事實上,山西不僅在煤制氫、焦爐煤氣制氫等方面具有獨特的優(yōu)勢,而且在電解水制氫方面也具有優(yōu)勢。目前,我省新能源和可再生能源發(fā)電機組比例已超過30%,風電裝機容量達2047萬千瓦,光伏裝機容量達1337萬千瓦,居全國首位。
張成表示,電解水制氫的成本較高,降低成本主要取決于使用低成本的電力,可以作為新能源,尤其是水和風能。
國家863計劃首席科學家、教授級高級工程師史玉林,主要從事新型制氫技術及設備的研究。通過情景應用,為山西氫氣工業(yè)的發(fā)展提出了礦區(qū)制氫和地方氫化的建議。他說:“煤制氫成本低,但二氧化碳排放量大?!薄懊褐茪淇梢耘c風能和光伏等可再生能源結(jié)合,將二氧化碳轉(zhuǎn)化為化學產(chǎn)品。此外,還可以將二氧化碳視為儲能介質(zhì),用于調(diào)峰和儲能,推動風電、光伏等可再生能源的發(fā)展?!?/span>
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