氫能廿年|干勇:“雙碳背景”下氫能發展的幾點思考
2021年12月14日,由上海燃料電池汽車動力系統有限公司(簡稱:上燃動力)主辦的2021氫能產業高峰論壇在上海舉行。本次論壇以“氫能廿年 燃動未來”為主題,政府主管部門領導、國內外相關氫能領域專家、示范應用企業負責人及相關產業代表,圍繞國內外氫能產業發展里程、構建氫能經濟助力實現“雙碳目標”等熱點話題、議題展開深入探討。
會上,中國工程院院士干勇以“‘雙碳背景’下氫能發展的幾點思考”為題進行在線主旨演講,以下為演講內容實錄:
各位嘉賓,各位同仁,下邊我要和大家交流的題目是“雙碳目標下氫能發展的幾點思考”。(素材50s處)習總書記在75屆聯合國大會向國際社會作出碳達峰碳中和的鄭重承諾,我們以能源綠色低碳發展為關鍵實現碳達峰碳中和目標,構建清潔能源低碳安全體系,二氧化碳排放2005年下降65%以上,非化石能源占一次能源消費比重達到25%左右,風電太陽能發電總裝機容量達到12億千瓦以上,力爭2030年前實現碳達峰,2060年實現碳中和。
第一個化石燃料時代向綠色能源時代轉變。國家能源研究院有一個模型,對雙碳目標下各類型的電源發展進行預期,2030年在碳達峰情況下,我們總裝機容量現在2021年22億千瓦左右,2060年達到48億千瓦左右,占總裝機容量24.6%,發電9萬億千瓦,占比整個發電量50.2%,這時候化石能源發電量僅僅只有13%,裝機比只有9%。但是有一點說明了,可再生能源、光電光伏和風電裝機速度是非常快的,量也不小,我們看看儲能未來的發展,由于帶波動性的光伏和風電利用,所以突破儲能的技術成為未來一個必然要走的路,而且突破一些高端前沿儲能技術,包括壓縮控機,鈉離子電池儲能等等。
(4分11)可再生能源的波動性和隨機性提出了三大挑戰,第一個發電設備的低抗擾性和弱支撐性,氫能具有大規模長周期優勢,可實現電力時間空間轉移,它可以永久保存,可以運輸到任何地方。所以當務之急,我們要建立低成本、大規模綠色經濟新體系。 氫能利用將促進人類社會生產方式和生活方式的變化,它比電更容易儲存,可以利用管網運輸,而且可以降低綠色能源成本,這里邊也包括關鍵核心材料,零件、部件相關的一些材料和零部件,就不一一細說了。
(5分21)氫能與燃料電池技術推動了汽車、分布式發電等新興產業的發展,我們可以在3-5分鐘充電,把氫能燃料加進去,續航可以達到500公里以上。包括分布式熱電聯供和深海潛器和無人機等,都可以利用密度高的氫能。
第二個運用,目前氫能重點是氫能重卡時代,重載柴油車的氫燃料電車應用是當務之急。因為柴油車氮氧化物排放量占排放總量68.3%,氫燃料電池不同點重載和續航里程,它的能量密度很高,所以港口是一個最好的應用示范點。開創氫能重大時代要優先發展氫能源,還可以與商用物流車一起,現在已經達到了共識,我們看到張家港已經開始進行氫燃料電池重卡的一些活動,特別是我們統計了9個港口,每一個月這幾個港口需要的柴油400萬噸,如果由氫能來代替,每個月需求量也是不小的,所以這個不光是技術驅動,而且實際解決環保和環境問題。
(7分55) 第三個是跨行業氫循環經濟,我們看到鋼鐵集團最近開展氫冶金,十多年前這個就開始了,現在寶武準備建一個百萬噸氫冶金示范基地,主要氫來自于海上風電。第二個準備建立負氫冶金示范,它的氫來源于新疆南疆建設大量的光伏電池,這種綠色能源,綠氫,一旦轉化率到28%,光伏發電成本可以降到1毛錢左右,綠氫成本可以在和現在冶金中能夠占有優勢,可以大量推廣,這是跨行業的輕循環經濟的利用。
第四個固態儲氫,現在開始起步我們氫的利用,我覺得從安全角度考慮,目前最好的一種方式是固態儲氫,特別是鎂氫二,鎂氫二儲氫的能力和安全性已經進行深入研究,具有商業化發展前景的儲存和運輸方式,它甚至可以比儲氫的質量密度還要高,它固態儲氫車可以裝一噸到兩噸氫氣,所以以后固態儲氫是一種非常重要的場景。
(10分08)氫能未來的發展重點是突破氫的綠色基礎,研發可再生能源高效低成本的技術,建立大規模的供氫體系,包括氫燃料電池關鍵核心技術,提高關鍵材料和核心內部國產化能力。
最后結語,我對碳中和氫能需求預測,國際能源所預計2050年總用能降低8%,但是其經濟規模擴大2倍。煤炭用量減少98%,我們自己規劃中化石能源,我們要降到20%,比國際能源署稍高。
第二個,全球氫能需求應用領域的預測,低碳氫占比達到70%,2030年用氫量總2億噸,到50%的低碳氫來自于電解,對于商業用氫就是7000萬噸,這個比較高。另外綠氫在氫燃料電池中,包括氫在其他領域的應用中,都是占一個很高的比例,主要是綠氫為主。
另外我國煤電中,氫替煤是焦點問題,2050年需要80%替代率,我國2050年需要1.6億噸氫,我們至少進行降到20%以內進行碳中和。如果80%煤炭由氫替代,至少是6000萬噸…如果全球4500萬噸氫用鋼鐵冶金,如果我們占比50%大概需要2000萬噸用于輕冶金,化工大概也要2000多萬噸,所以我國2050年-2060年總計需氫汽1.6億噸,這是國際能源所預測。
下一步研究計劃,2050年必須有6000萬噸以上的綠氫作為燃煤發電的替代燃料,才能替代足夠大于80%的燃煤。該場景下綠氫燃料對于電力將起到壓艙石作用,保障電力系統穩定性。最后對于電池和燃氫發電裝置,共同實現電網的調峰、調頻,提升電網靈活性,實現氫能在長周期儲能應用,需要進一步細化分析關鍵技術和應用場景,建立數學模式,謝謝大家。
1、凡本網注明“來源:www.zxzsfwgs.cn” 的所有作品,版權均屬于客車網,未經本網授權,任何單位及個人不得轉載、摘編或以其它方式使用上述作品。已經本網授權使用作品的,應在授權范圍內使用,并注明“來源:www.zxzsfwgs.cn”。違反上述聲明者,本網將追究其相關法律責任。
2、凡本網注明 “來源:XXX(非客車網)” 的作品,均轉載自其它媒體,轉載目的在于傳遞更多信息,并不代表本網贊同其觀點和對其真實性負責。
3、如因作品內容、版權和其它問題需要同本網聯系的,請在30日內進行。
※ 有關作品版權事宜請聯系:copyright#chinabuses.com
- 李小鵬在全球可持續交通高峰論壇(2024)全體會議上作主旨講話[09-26]
- 城市公交停車(保)場安全生產管理規定[09-13]
- 如何運用乘客與市場調查優化公交線路運營[09-11]
- 成都市快速公交系統建設與運營實踐[08-19]
- 中小城市公交線網優化面臨的主要問題、發展需求及優化策略[08-16]
- 城市公交行業駕駛員心理健康調查及對策建議[08-08]
- 城市公交企業如何開展安全隱患排查?[08-06]
- 城市公交企業基層班組文化建設的實踐與思考[08-01]