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能源安全、环境压力催生氢能发展热潮

文章来源:能源杂志 | 发布日期:2019-03-27 | 作者: | 点击次数:

在国际上,包括日本、韩国和中国在内,都在积极发展氢能的原因有很多,最主要的有两个,也就是能源安全和环境压力。

能源安全方面。日本和韩国的能源都依赖进口,日本主要依靠石油、煤炭进口,需要经过漫长的海上运输,能源安全是一个大问题,所以必须要考虑另外一种能够替代煤炭和石油、更安全的能源。

环境压力方面。由于煤炭和石油使用都会排放二氧化碳,而在《巴黎协定》签订之后,二氧化碳减排压力越来越大,全球温度上升需要控制在1.5°C,而非此前确定的2°C。日本针对二氧化碳减排提出过多个方案,2008年提出“冷却地球”计划,总结出21项技术,其中有五六项都直接与氢有关,所以氢在碳减排中起着非常大的作用。

而对于中国,在能源安全方面相比日韩会好一些,煤炭资源丰富,但是石油、天然气的对外依存度同样很高,这一点和日韩相似。显然中国也面临能源安全的问题,同时承受着大量用传统的化石燃料所带来二氧化碳排放压力。

如今,可再生能源发电量越来越大,但是由于其不稳定,电网是以煤电基础来接纳可再生电量。如果将来要削减煤电,可以用氢发电代替煤电成为电网稳定的基础。而目前国内氢能发展聚焦于氢燃料电池汽车,是因为国家政策支持力度大,补贴还没有退坡。将来,氢能在交通的应用占比不到30%,60%-70%的氢都要应用在其他地方,比如说氢能发电、建筑供暖、工业用高品位热源、化工原料等。

据国际上的测算,到2050年时,大概15%左右的氢能要用到发电上,日本已经在开展超大功率的氢能源燃气轮机发电的工作,以及建筑用热电联供。未来的氢能发展是全面的,不仅仅是目前聚焦的氢能交通,而是包括氢全方位应用的氢经济,进而发展到包括氢医学在内的氢社会。

在中国,氢能已逐渐被大家认可和支持,比如氢燃料电池的大巴和卡车,35MPa的加氢站,虽不能直接与日本70MPa应用于燃料电池小轿车上的水平相比较,但这是以后的趋势。

目前,我国氢能和国外相比,有不少差距,但总的来说是正朝缩小差距的趋势发展。我国在2008年成立了中国标准化委员会氢能技术专业委员会,代号SAC/TC309,对标国际标准化组织氢能技术委员会,代号ISO/TC197。到目前为止,在国内多个不同领域标委会的努力下,全国性的氢能标准已有七八十项,但是还不能够满足氢能发展的要求,需要大力促进国家标准,鼓励中国标准进入国际标准。

在美国能源部,有专门的氢能与燃料电池办公室负责全国氢能的管理。在日本,日本新能源产业技术综合开发机构(NEDO)为日本最大的公立研究开发管理机构,承担着日本的一部分经济产业行政业务,主要目标是负责解决能源和环境问题;以及促进科技产品的转化。其下面有专门的机构负责氢能的项目设计、招标和验收等工作。我国氢能下一步发展,也迫切需要设立专门的政府管理机构,发挥政府的领导作用以及全国性的氢能规划。

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