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专访中国工程院院士彭苏萍:制氢非掣肘氢能发展主要原因 固体氧

发布时间:2022-08-11 14:54:58 来源:hth华体会全站 作者:华体会最新版本

内容简介:  “中国(氢能)的问题不是制氢的问题。” 中国工程院院士、国家能源专家咨询委员会专家委员、中国矿业大学教授彭苏萍“第四届雁栖湖论坛”上接受财联社记者专访时表示,现在中国的氢,包括“绿氢”即电解氢,以及“灰氢”即煤制氢和工业副产品的氢,这些氢的产能超过7000万吨,大多数是作为化工原料用在化工上;但真正用到我们车辆和能源方面的氢,1%都没有。“要推动中国氢能源的发展,还要关注将能源转化为电的装置——燃料电池技术的发展与提升。”  彭苏萍认为,在氢的生产方面,我国与国际水平相当,但氢能产业装备制造等方面相对滞后, 相关核心设备主要依靠进...
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  “中国(氢能)的问题不是制氢的问题。” 中国工程院院士、国家能源专家咨询委员会专家委员、中国矿业大学教授彭苏萍“第四届雁栖湖论坛”上接受财联社记者专访时表示,现在中国的氢,包括“绿氢”即电解氢,以及“灰氢”即煤制氢和工业副产品的氢,这些氢的产能超过7000万吨,大多数是作为化工原料用在化工上;但真正用到我们车辆和能源方面的氢,1%都没有。“要推动中国氢能源的发展,还要关注将能源转化为电的装置——燃料电池技术的发展与提升。”

  彭苏萍认为,在氢的生产方面,我国与国际水平相当,但氢能产业装备制造等方面相对滞后, 相关核心设备主要依靠进口,低碳制氢技术水平和市场化应用均与国外有一定差距。短期内,应加快突破固体氧化物燃料电池电堆及系统集成技术,大力助推氢能产业的发展。

  “目前我们大众熟知的燃料电池多为质子膜类型的燃料电池,它工作的温度低,一般在90Cº左右,需要的氢纯度高,要5个9,一般的化石燃料制出的氢和工业副产品氢纯度达不到这个要求,因此价格高,成为影响氢能源推广的因素之一。”彭苏萍表示,如果将燃料电池工作的温度提高到130Cº,对氢气纯度的要求就可降低到一个9左右,生产氢的成本就能大幅度降低。

  彭苏萍进一步指出,从商业应用上来看,质子交换膜燃料电池和固体氧化物燃料电池是当前最主要的燃料电池技术路线。如果采用固体氧化物燃料电池技术,因为工作温度在700Cº,对氢气的纯度要求更低,而且还可使用液化气、天然气等碳基燃料,不但燃料成本和传统能源相似,而且能量转化率高,在大型集中供电、分布式发电、热电联供乃至交通领域都有广泛应用。因此,今后要加大力量开展对燃料电池技术的研究,从另一个方面推动氢能源在我国的发展。

  氢燃料电池是以氢气为燃料,通过电化学反应将燃料中的化学能直接转变为电能。去年中国燃料电池系统累计装机量173MW,同比增长119%,累计值创历年新高。彭苏萍强调,燃料电池发电这个环节技术上还需努力突破。“如果目前还不能利用的工业副产品的氢能也能‘被吃掉’,这一步突破了,中国的能源就真正上了一个台阶。”

  在彭苏萍看来,固体氧化物电解池可以电解制合成气,如甲烷、甲醇等,实现大规模可再生能源电力转化、长周期存储的同时,还能够转化利用二氧化碳,为交通及化工领域提供绿氢和甲烷、甲醇、氨气等。目前,该技术在部分发达国家已实现商业化应用。“近来年,我国相继出台相关重大部署,立足自主开发,培养了较好的科研团队,但相关技术研发周期较长,需要静下心来研究攻关。”

  “尽管产业面临氢源、成本等问题,但不可否认,燃料电池相关技术正在快速发展,产业界正积极努力解决氢能与燃料电池产业发展面临的难点与痛点问题。未来10年-20年将是我国氢能与燃料电池产业发展的重要机遇期,需紧密联系我国能源发展实际,从战略、政策、技术、资金、国际合作等方面积极谋划,通过改革创新破解发展难题,助力实现氢能产业高质量发展。”谈及下一步发展,彭苏萍建议, 短期内应重点突破固体氧化物燃料电池电堆及系统集成技术,完善我国可再生能源制氢技术链,建立绿色制氢试点示范项目,推动可再生能源制氢技术与产业的发展。

  今年发布的首份氢能源国家战略首次明确了氢能是未来国家能源体系的重要组成部分,并确定可再生能源制氢是主要发展方向。彭苏萍表示,氢能的发展是我国一个非常好的融合剂。氢能本身是能源,又是储能的介质,它有三个属性:一个是原料的属性;第二个是能源的属性;第三个是储能。在2015年以前,把氢能作为孤立能源看的时候,氢能的发展受到了一些困扰,主要在于氢能变成了一个贵族能源,成本很高。但目前中国能源里面最大的一个成就就是做煤化工,现在是世界第一,煤企产能相对过剩的时候,反过来就制氢去了,制氢的成本就下降了。

  从储能属性看,彭苏萍表示,储能现在认为比较可靠的还是抽水蓄能,但是气候有差异性,地方是否有水,东西部资源禀赋等矛盾都在一起。后来发现氢可以作为调节,今年已经变成“氢能作为中国能源重要的组成部分”。煤、可再生能源制氢不仅可以提高能源效率、降碳,还可以作为风光发电的调峰工具。

  彭苏萍指出,绿色甲醇和绿氨是氢的2.0发展的一种模式。因为它们解决了运输的问题,解决了安全储存的问题。比如氨水的运输和分离等技术都是很简单的。中国的肥料、农用化肥产业很发达,对氨的属性是比较了解的,做甲醇我国也有比较优势,现在正在加快这方面的探索发展。

  氢能和燃料电池汽车正以商用车作为突破口而快速发展中。关于目前储氢运输的两种主流路线(加氢站和储氢瓶),彭苏萍分析指出,汽车加氢的问题还是一个很大的问题。按200公里的运输距离进行核算,目前可以把一公斤的氢成本降到10元以下。但是运输和加注氢的成本30元,很难降下来。因此,目前中国氢能只能用于商务车,做公交车、重卡都是努力的方向。


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