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8院士谈氢能:中石化氢能战略研讨会18条重磅信息

2020-07-27 10:41
香橙会
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7月24日,中国石化集团公司举办氢能发展战略研讨会,请了8名院士来做演讲。堪称国内氢能行业里的顶级天团。研讨会的主题是“解构氢能产业,谋划氢能未来”,话题泛,但信息量很大。香橙会研究院以学习笔记记之。

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中石化的氢能使命

【禀赋&条件】中石化每年氢气产量超过300万吨,占全国氢气产量14%左右,有着丰富的氢气生产和利用经验。拥有3万多座加油站,目前已建成若干油氢合建示范站,有着布局加氢站网络的天然优势和实际运营经验。

【定位】中国石化提出要打造世界领先洁净能源化工公司的发展愿景、构建“一基两翼三新”(以能源资源为基础,以洁净能源和合成材料为两翼,以新能源、新经济、新领域为重要增长点)的发展格局,氢能在其中占据重要的地位。

【近期任务】以保障2022年北京冬奥会氢能供应为重要节点,力争在“十四五”期间形成一定规模的高纯氢产能,布局若干高速氢走廊,构建氢能产业链和关键材料自主核心技术体系及标准体系。

【方向&路径】随着技术日趋成熟、成本大幅下降,氢能正迎来快速发展的战略机遇期。氢能发展前景十分光明,但氢能产业的发展方向如何选择、发展路径如何优化、发展时机如何把握,仍然存在疑问甚至争议,需要深入研究和探索实践。

2

中国工程院能源与矿业工程局学部主任苏义脑等认为:国内出现了氢能热

氢能是世界公认的清洁能源,近年来燃料电池汽车迎来了产业化发展的重要窗口期,使得氢能和燃料电池发展受到广泛关注,国内也出现了氢能热,全国部分地方政府陆续出台氢能相关规划和支持政策,其核心技术能力、燃料电池和氢能关键部件与装备、标准体系建设等亟待加强。

针对这些问题,中国工程院先后组织了我国燃料电池技术发展现状暨面向2035年的重大战略研究,中国氢能源与燃料电池发展战略研究等咨询项目。

目前,我国氢能产业发展还处于培育阶段,重点是要做好示范推进,这需要有实力的大型企业来承担相关示范任务,引领国家氢能产业健康有序发展。

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中国工程院院士、“煤炭资源与安全开采”国家重点实验室主任彭苏萍:中国发发展氢能有煤化工企业的贡献

应该说我们还是归功于当时克林顿时期就提出氢能源的问题。后来到小布什时期就提出把氢能源拱一把,又拱到氢经济,应该说美国做了15年的努力还没拱起来。

现在世界上包括Audi、Sunfire、Fuel Cell Energy都在做,美国能源过剩,燃料电池发电没市场,包括GE三起三落。中国就是能源质量太差,所以中国还有市场。

现在这么热实际上是能源企业,特别是我们化石能源企业在里面有作用的。中国对氢能的推动我讲的不一定对,实际上是一大堆煤化工企业产能相对过剩反过来思考怎么走。

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中国工程院能源与矿业工程学部副主任,国家能源集团科技委常务副主任顾大钊:氢能需要国企央企介入不够

现在看来我们的氢能搞的比较热,但是国企特别是央企的介入还不够,希望有中石化这样的龙头企业加入就好得多。

像中石化、国家能源集团这些央企一定要介入关键技术和装备的研发,这确实是必须的。不然的话很担心过了若干年之后我们就变成了一个市场,核心技术、装备、标准还在人家手里面。以前我们国家有很多产业是有教训的,这次是给我们提供了一个机会。

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衣宝廉院士讲为什么要发展氢能

人类能源是一个逐渐的减碳过程,从木材、煤炭、石油、天然气到氢,这是逐渐来减碳的。

我们国家的能源特点:贫油,2018年燃油消耗达到6亿多吨,对外依存度达70%。少气,2018年我国天然气进口超日本,对外依存度达到45.3%。

为保证国家能源安全,减少对国际油和天然气的依赖,我国也要发展油、天然气的替代燃料——氢。

世界氢能协会预测到2050年:全球20%的二氧化碳减排可以通过用氢能完成,氢能消费将占全球能源的18%。

选择氢做能源载体的原因:

原因一,巴黎协定。《巴黎协定》长期目标是将全球平均气温较前工业化时期上升幅度控制在2摄氏度以内。氢作为能源载体它有物质性、可储运,还可以作为贸易商品,潜在分布广,可以淡化地缘政治,所以氢作为能源载体是很好的。

原因二,可再生能源高速发展。可再生能源高速发展,但可再生能源时间上不均匀性,催生物理储能和电化学储能如抽水储能,各种电池储能的发展,但这些储能只能解决短时间的可再生能源的不均匀性,不能解决长时间如季节性的不均。

为解决可再生能源长时间不均,选择氢能,采用电解水制氢解决可再生能源的储存、再分配问题,提高可再生能源的利用率。

原因三,燃料电池技术的突破。丰田在2014年12月15日正式宣布燃料电池车Mirai公开销售。同时丰田也宣布5680件燃料电池的专利可以无偿使用,到现在丰田已经销售未来车1万多辆,韩国现代也销售了1万多辆燃料电池出来。我们国家已经有6000多辆燃料电池的商用车在运行,主要是大巴和各种特种车。

6

欧阳明高院士讲氢能存在的合理性

根据储能装置的特性,目前的基本共识是:

1、动力电池是分布式、短周期储能的最佳选择,而长周期、大规模储能要靠氢能;

2、在车下固定式储能,氢能的成本比电池储电要低一个数量级(当然车上不是这样,车上没地方放,只好高压,成本就上去了),而且可以大规模、长周期储能。储氢和储电互补将是未来的一大发展趋势;

3、运储方式比较灵活,例如不一定要在新疆集中式可再生能源基地制氢,也可以在北京,对稳定电网无论哪里都一样。氢能是集中式可再生能源大规模、长周期储存的最佳途径,一旦可再生能源成本降低,如果到0.1元一度电,储存成本在总成本中间占的比例就最大,那时候它的优势就出来了,这是它存在的合理性。

7

欧阳明高院士讲未来智慧能源生态将有两个组合:分别是黄金组合和白银组合

1、黄金组合——分布式光伏+电池+电动汽车+物联网+区块链,光伏进入2毛钱电价,电池将会进入5毛钱一瓦时的时代,电动汽车进入了亿辆时代;

2、白银组合——集中式风电与光伏+氢能+燃料电池汽车+物联网+区块链。综上,我认为氢能是新能源技术体系的重要组成部分,因为可再生能源上来之后氢能才被赋予战略地位。

8

衣宝廉院士系统提出中国氢长距离输送方法:天然气管网输氢

我们提出一个解决氢长距离输送方法的建议。

因为我们国家东北、西北和西南可再生能源比较丰富,东北和西北风能、太阳能比较丰富,西南水能非常丰富,所以我们就想利用西南、西北、东北丰富的水电与风电、太阳能来电解水制氢,把氢输送天然气管网,利用天然气管网把氢和天然气一起运到全国各地。

国外现在正在做的是天然气当中氢的含量可以做到5-20%,输出去的管道要重新布设,用原先天然气管道比较费劲,内部还要加一个涂层。欧盟的计划就是在原先天然气管道的那块再建一个运输纯氢的管道,所以我们现在国内建议把氢送到天然气管网。

9

中国工程院院士彭苏萍:化石能源制氢最便宜

这两年国家提出了可再生能源,蓝氢、绿氢的问题,我们专门算了一个账,化石能源制氢是最便宜的方法,化石能源制氢是中国人最熟悉的。日本氢能的计划他们有战略规划了,还是煤制氢是主线,因为煤制氢便宜。

有的同志提出来可再生能源制氢,这个在目前20年范畴内还是没有机会的。

加上碳排放成本,煤制氢还是第一,天然气制氢第二,化石燃料制氢+CCS大于可再生能源或者核电制氢。

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