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《國際氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展藍(lán)皮書(2017)》即將問世:繪制我國氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展路線圖的方向

2017年08月07日 10:29 | 來源:人民網(wǎng)
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由國際清潔能源論壇(澳門)主編的《國際氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展藍(lán)皮書(2017)》將于今年12月12至14日在澳門舉行的第六屆國際清潔能源論壇上正式發(fā)布。這是我國首部集前沿性、原創(chuàng)性、專業(yè)性和系統(tǒng)性于一體的氫能產(chǎn)業(yè)藍(lán)皮書。藍(lán)皮書以切實加強(qiáng)自主創(chuàng)新能力、拓展氫能新領(lǐng)域為目標(biāo),旨在為我國政府決策部門制定氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策提供前瞻性建議,以及制定合理的氫能產(chǎn)業(yè)扶持政策提供參考依據(jù)。與此同時,通過繪制氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展路線圖方向,對科研機(jī)構(gòu)和企業(yè)具有一定的戰(zhàn)略指導(dǎo)和借鑒意義。藍(lán)皮書由21篇獨立研究報告組成,涵蓋制氫、儲運和氫能應(yīng)用與基礎(chǔ)設(shè)施等整個氫能產(chǎn)業(yè)鏈。

政策路線圖:氫能產(chǎn)業(yè)實踐先行于政策與規(guī)劃

氫能,是公認(rèn)的清潔能源,被譽為21世紀(jì)最具發(fā)展前景的二次能源,它有助于解決能源危機(jī)、全球變暖以及環(huán)境污染,其開發(fā)利用得到了世界范圍內(nèi)的高度關(guān)注。因此,美國、德國、日本、韓國以及歐盟各國均積極布局氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略和技術(shù)路線圖,特別是日本提出了構(gòu)建“氫能社會”的國家戰(zhàn)略及其發(fā)展路線圖,在氫能技術(shù)和利用領(lǐng)域走在了世界的前列。我國也先后在“十三五”規(guī)劃的多個政策文件中,明確提出將“氫能與燃料電池”作為戰(zhàn)略任務(wù)、重點任務(wù)的新興產(chǎn)業(yè)來大力發(fā)展。藍(lán)皮書認(rèn)為氫能產(chǎn)業(yè)政策、規(guī)劃和標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)當(dāng)先行,指出了我國氫能標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展戰(zhàn)略和技術(shù)路線圖的方向。

目前,氫能源產(chǎn)業(yè)正處于將氫氣從工業(yè)原料向大規(guī)模能源開發(fā)利用的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)折點,未來發(fā)展空間巨大,相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈將得到長足發(fā)展。廣東省佛山、云浮兩市超前布局發(fā)展具有全球領(lǐng)先水平的氫燃料電堆動力系統(tǒng)、產(chǎn)業(yè)化制氫裝備,大力推動加氫基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)建設(shè),在構(gòu)筑氫能與燃料電池產(chǎn)業(yè)體系和氫能汽車應(yīng)用示范方面走在了全國前列。聯(lián)合國開發(fā)計劃署(UNDP) 與科技部共同執(zhí)行了全球環(huán)境基金(GEF) 的“中國燃料電池公共汽車商業(yè)化示范項目”。從2016年又與江蘇省如皋市開展氫能在工業(yè)園區(qū)、交通、社區(qū)、家庭、碳金融等多領(lǐng)域的示范應(yīng)用,力爭打造首個中國氫能經(jīng)濟(jì)示范城市。面對各地如火如荼的氫能產(chǎn)業(yè)實踐,我國氫能產(chǎn)業(yè)政策和規(guī)劃則相對滯后,根據(jù)目前國內(nèi)氫能產(chǎn)業(yè)鏈的建設(shè)與運營狀況、現(xiàn)有的政策法規(guī)、技術(shù)發(fā)展水平,并結(jié)合國外氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀與趨勢,藍(lán)皮書提出了發(fā)展中國特色氫能產(chǎn)業(yè)之路的政策建議。

技術(shù)路線圖:氫能技術(shù)路線關(guān)鍵在于低碳、經(jīng)濟(jì)

經(jīng)濟(jì)性和低碳性是氫能技術(shù)路線選擇的關(guān)鍵所在。制氫技術(shù)大致有兩大類,即利用化石能源制氫和利用可再生資源制氫。以煤炭為原料制取氫源符合我國化石燃料稟賦的制氫路線,煤氣化制氫也是煤炭清潔高效利用的新途徑,煤漿氧化電解制氫、氧載體煤直接化學(xué)鏈氣化制氫、煤炭微生物厭氧發(fā)酵產(chǎn)氫、一氧化碳輔助鐵氧化物循環(huán)裂解水制取純凈氫氣等煤制氫新技術(shù)值得關(guān)注。利用天然氣制氫對氫工業(yè)發(fā)展與成熟具有良好的奠基作用,而充分挖掘利用工業(yè)副產(chǎn)氫資源則是最為現(xiàn)實的做法。目前化石能源制氫領(lǐng)域的技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟,由此生產(chǎn)出的氫氣約占目前世界氫氣生產(chǎn)總量的96%,但缺點是不夠清潔環(huán)保,須利用二氧化碳捕獲技術(shù)才能成為清潔低碳的氫燃料。一方面,可再生能源資源非常豐富,太陽能、風(fēng)能、水能、生物質(zhì)能、海洋能和地?zé)崮軐⒊蔀闅淠苤苽涞闹匾Y源,也是實現(xiàn)零碳?xì)淙剂现苽涞年P(guān)鍵所在。而另一方面,我國可再生能源棄電嚴(yán)重,嚴(yán)重制約了我國可再生能源的進(jìn)一步發(fā)展,通過電解水制氫的方式進(jìn)行能量轉(zhuǎn)化和儲存是解決該問題的良好途徑。因此,未來電轉(zhuǎn)氣(power to gas)項目商業(yè)前景看好。

儲氫技術(shù)關(guān)系到氫氣能否被高效利用,是限制氫能大規(guī)模發(fā)展和產(chǎn)業(yè)化的重要瓶頸,因而成為目前產(chǎn)業(yè)化的重點和難點之一。固態(tài)儲氫技術(shù)相比于氣態(tài)儲氫與液態(tài)儲氫,具有儲氫密度高,操作方便,安全性好等優(yōu)點,具有潛在的發(fā)展前景,其中多孔材料具有高比表面積、結(jié)構(gòu)可調(diào)等優(yōu)點,是一種理想的氫氣吸附儲存材料。另一方面,有機(jī)液態(tài)儲氫技術(shù)已逐步進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用階段。這項技術(shù)可實現(xiàn)氫能在常溫常壓下的安全高效儲存與運輸,有助于氫的儲存、運輸及基礎(chǔ)設(shè)施的挑戰(zhàn)。

市場路線圖:氫能產(chǎn)業(yè)化和市場應(yīng)用前景廣闊

隨著燃料電池技術(shù)的不斷完善,以燃料電池為核心的新興產(chǎn)業(yè)將使氫能的清潔利用得到最大發(fā)揮,氫燃料電池以其能量轉(zhuǎn)化率高、低排放、能量和功率密度高等優(yōu)點被認(rèn)為是適應(yīng)未來能源和環(huán)境要求的理想動力源之一。目前,燃料電池產(chǎn)品主要被應(yīng)用于車用領(lǐng)域、固定式電源領(lǐng)域以及便攜式領(lǐng)域三個方向,主要表現(xiàn)在燃料電池堆/系統(tǒng)、燃料電池乘用車和商用車、氫氣車載儲存和站內(nèi)儲存系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)化初現(xiàn)端倪。

氫能首先是在交通運輸領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。以混合動力、純電動汽車和燃料電池汽車為代表的新能源汽車是未來汽車動力能源系統(tǒng)的轉(zhuǎn)型發(fā)展的重要方向,其中燃料電池車將是未來汽車產(chǎn)業(yè)技術(shù)的制高點。燃料電池汽車發(fā)展規(guī)模在2020年和2025年將分別達(dá)到5000輛和10萬輛的規(guī)模,在2030年將會形成1百萬輛的保有量。藍(lán)皮書提出了中國未來發(fā)展燃料電池汽車的技術(shù)路線圖。此外,氫能源軌道交通推廣應(yīng)用的技術(shù)難點和市場阻礙現(xiàn)已逐步突破,其技術(shù)優(yōu)勢和經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢已逐步顯現(xiàn),而且在叉車、船舶和飛機(jī)的應(yīng)用潛力也十分巨大。醇?xì)浼夹g(shù)、醇?xì)淦嚭痛細(xì)鋭恿ο到y(tǒng)等相關(guān)技術(shù)發(fā)展也是值得關(guān)注的動向。

氫能分布式發(fā)電市場前景更是一片看好。氫儲能-燃料電池技術(shù)還適用于儲能容量大、供電時間長的新能源儲能、電網(wǎng)側(cè)調(diào)峰等領(lǐng)域,以及商業(yè)中心、海島、偏遠(yuǎn)地區(qū)等需要熱電聯(lián)供的場合。特別是固體氧化物燃料電池(SOFC)是一種高效、潔凈的綠色發(fā)電裝置,可以直接將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,具有發(fā)電效率高、污染物排放少、燃料適應(yīng)性廣、穩(wěn)定性好等優(yōu)點,將在分布式供電/熱和高性能動力電源方面發(fā)揮重要的作用。加氫站則是為燃料電池車輛供應(yīng)燃料氫氣的重要基礎(chǔ)設(shè)施,其建設(shè)和商業(yè)化與燃料電池汽車的商業(yè)化存在“雞與蛋”的關(guān)系,引起各大汽車廠商、能源供應(yīng)商和各國政府的高度重視。

藍(lán)皮書由國際氫能協(xié)會(IAHE)副主席、清華大學(xué)教授毛宗強(qiáng)擔(dān)綱執(zhí)行主編,由國內(nèi)著名氫能專家、學(xué)者和企業(yè)家所組成的氫能產(chǎn)學(xué)研課題組共同編寫。參加課題組的成員有:清華大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)、中國礦業(yè)大學(xué)(北京)、北京科技大學(xué)、中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)、華中科技大學(xué)、中國標(biāo)準(zhǔn)化研究院、中國東方電氣集團(tuán)有限公司、中車青島四方機(jī)車車輛股份有限公司、中國華能集團(tuán)清潔能源技術(shù)研究院、神華北京低碳清潔能源研究所、四川亞聯(lián)高科技股份有限公司、北京華氫科技有限公司、新源動力股份有限公司、以及聯(lián)合國開發(fā)計劃署和廣東省佛山市、云浮市政府等單位,藍(lán)皮書出版得到了澳門基金會、國際氫能協(xié)會的大力支持。

編輯:付振強(qiáng)

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