“隨著‘雙碳’目標牽引、國家政策支持、技術(shù)日趨成熟、成本大幅下降,氫能正迎來快速發(fā)展的戰(zhàn)略機遇期?!?0月19日,中國石化在上海舉辦“雙碳”背景下的氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展高端論壇,中國石化集團公司董事、黨組副書記趙東在致辭中作出上述表述。他表示,氫能具有能量密度高、來源多樣、終端零排、用途廣泛等多重優(yōu)勢,被廣泛認為是一種終極能源,發(fā)展前景十分光明,“但氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向如何選擇、發(fā)展路徑如何優(yōu)化、發(fā)展時機如何把握,仍需深入研究和探索實踐。”
圍繞雙碳背景下氫能的發(fā)展機遇、技術(shù)創(chuàng)新及安全應(yīng)用等熱點問題,多位院士在論壇上建言獻策。
中國工程院院士王基銘表示,為有效應(yīng)對氣候變化和保護生態(tài)環(huán)境,綠色低碳發(fā)展已經(jīng)成為國際社會的普遍共識。綠色低碳經(jīng)濟的快速發(fā)展,氫能、生物基液體燃料、新能源汽車迅速發(fā)展,石油的需求明顯放緩,已臨近需求峰值,原油的需求峰值預(yù)計在2030年至2035年出現(xiàn)。作為實現(xiàn)“雙碳”目標的重要舉措,電力綠色化是必然的發(fā)展趨勢?!耙罅Σ季诛L光電項目,有條件地區(qū)要充分利用水電、核電,最大限度地實現(xiàn)電力的綠色化。就氫來講,現(xiàn)在主要還是灰氫,我們要的應(yīng)該主要是綠氫。”
“電力行業(yè)脫碳和零碳是實現(xiàn)碳中和目標的關(guān)鍵之關(guān)鍵?!敝袊こ淘涸菏奎S震認為,如果沒有能源變革,沒有系統(tǒng)性、社會性的變革,沒有一場綠色革命,就不可能實現(xiàn)碳中和。面向碳中和的未來能源一定是有一系列顛覆性、變革性的技術(shù)作為戰(zhàn)略支撐。未來能源變革的方向可概括為“五化”:在能源供給側(cè)方面,包括電力零碳化和燃料零碳化,比如用零碳綠色電力制氫等;在能源需求側(cè)方面,主要方向是電氣化、智慧化和高效化?!?/p>
中國工程院院士曹湘洪表示,我國燃料電池汽車處于起步階段,未來將呈現(xiàn)以下發(fā)展趨勢:商用燃料電池汽車為主用戶;液氫、氫氣管道運輸會得到發(fā)展;燃料電池工業(yè)發(fā)電將得到重視;氫儲能會成為主要儲能方法;近期以灰氫為主,中遠期向藍氫、綠氫方向發(fā)展;難以減排領(lǐng)域氫能逐漸開發(fā)利用。
中國工程院院士涂善東在談及“氫能的本質(zhì)安全利用”時說,氫能經(jīng)歷了從科幻設(shè)想到社會產(chǎn)業(yè)的浪潮。1776年發(fā)現(xiàn)了氫,美國先行布置了氫能戰(zhàn)略,2014年,首款氫燃料電池車問世,2019年以后各國紛紛仿效。但在初期發(fā)展階段,安全至關(guān)重要,是影響技術(shù)進步和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵因素。他認為,保障氫能本質(zhì)安全的基礎(chǔ)是材料。“當前,我們迫切需要抗氫損傷的高強材料。其研究方向的第一個方法是用涂層覆蓋,第二個方法是阻止氫在材料內(nèi)部的擴散,第三個方法是在微結(jié)構(gòu)調(diào)控引入抗氫的成本?!?/p>
加拿大工程研究院院士、上海大學特聘教授張久俊認為,電解水制氫優(yōu)勢與挑戰(zhàn)共存。其主要優(yōu)勢表現(xiàn)在原料水及太陽能風能發(fā)電取之不竭,用之不盡;可利用用電低谷期剩余電力制氫,以便能源存儲;可得到高純度的產(chǎn)物氫 (>99.999%);反應(yīng)速度可以通過槽電壓進行控制。其主要挑戰(zhàn)表現(xiàn)為催化劑的活性和穩(wěn)定性低、能量效率低 (<50%),制氫成本高、對水的純度要求高,電能消耗高等。
中國石化是目前在氫能關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)、推廣應(yīng)用等方面布局最為積極的能源央企。據(jù)趙東介紹,近年來中國石化加快氫能全產(chǎn)業(yè)鏈布局,積極推進氫能“制儲輸用”全鏈條發(fā)展,努力爭當綠色低碳可持續(xù)發(fā)展排頭兵。目前,中國石化擁有國內(nèi)最大的制氫能力,年產(chǎn)量390萬噸,占全國氫氣產(chǎn)量11%,“十四五”期間計劃建成1000座加氫站,讓加氫像加油一樣方便。正積極布局新疆、內(nèi)蒙古等地的光電、風電制氫項目,建成后有望成為世界上最大的同類綠氫生產(chǎn)項目。同時,作為2022年北京冬奧會戰(zhàn)略合作伙伴,中國石化將為北京和張家口冬奧會氫燃料電池車提供氫氣供應(yīng)、車輛加氫和加氫站運營保障。