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16位院士談氫能:關(guān)注制氫成本與氫儲(chǔ)運(yùn),強(qiáng)調(diào)做好氫能示范推進(jìn)

發(fā)布時(shí)間:2021-01-20 17:58:59  
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2020年,“十三五”我國能源產(chǎn)業(yè)以高分收官。5年來,能源革命穩(wěn)步推進(jìn),技術(shù)創(chuàng)新多點(diǎn)開花,風(fēng)電、光伏發(fā)電、水電規(guī)模穩(wěn)居世界第一。自從2019年氫能首次寫入政府工作報(bào)告以來,氫能與燃料電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展十分迅速,特別是作為二次能源,氫能具有來源多樣、終端零排、用途廣泛等多重優(yōu)勢(shì),在保障國家能源安全、改善大氣環(huán)境質(zhì)量、推進(jìn)能源產(chǎn)業(yè)升級(jí)等方面具有重要意義。隨著技術(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(jī)遇期。
而站在“十四五”這一新的歷史起點(diǎn)上,氫能產(chǎn)業(yè)又該如何走好下一個(gè)五年?從公開信息整理獲悉,盤點(diǎn)2020年中國工程院和中國科學(xué)院共計(jì)16位院士專家對(duì)氫能與燃料電池產(chǎn)業(yè)上的建言獻(xiàn)策,以供讀者分享傳閱(以下院士排序不分先后)。



16位院士談氫能:關(guān)注制氫成本與氫儲(chǔ)運(yùn),強(qiáng)調(diào)做好氫能示范推進(jìn)(圖1)

中國工程院院士 衣寶廉

16位院士談氫能:關(guān)注制氫成本與氫儲(chǔ)運(yùn),強(qiáng)調(diào)做好氫能示范推進(jìn)(圖2)
中國工程院院士衣寶廉提出迎接電解水制氫儲(chǔ)能高潮,可以利用西南、西北、東北豐富的水電與風(fēng)電、太陽能來電解水制氫,利用天然氣管網(wǎng)把氫和天然氣一起運(yùn)到全國各地。
他建議國家盡快明確用天然氣管網(wǎng)輸送氫氣的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。
16位院士談氫能:關(guān)注制氫成本與氫儲(chǔ)運(yùn),強(qiáng)調(diào)做好氫能示范推進(jìn)(圖3)

中國科學(xué)院院士 歐陽明高

16位院士談氫能:關(guān)注制氫成本與氫儲(chǔ)運(yùn),強(qiáng)調(diào)做好氫能示范推進(jìn)(圖4)
中國科學(xué)院院士歐陽明高指出氫能燃料電池汽車發(fā)展即將迎來機(jī)遇與挑戰(zhàn),同時(shí)呼吁聚焦綠氫,認(rèn)為燃料電池汽車合理性取決于氫能,氫能的合理性取決于可再生能源轉(zhuǎn)型中大規(guī)模能量儲(chǔ)存與多元化利用需求。
他同時(shí)表示,氫能燃料電池全鏈條技術(shù)經(jīng)濟(jì)性仍是挑戰(zhàn),出路在于新一輪的技術(shù)突破和降本。
16位院士談氫能:關(guān)注制氫成本與氫儲(chǔ)運(yùn),強(qiáng)調(diào)做好氫能示范推進(jìn)(圖5)

中國工程院院士 劉中民

16位院士談氫能:關(guān)注制氫成本與氫儲(chǔ)運(yùn),強(qiáng)調(diào)做好氫能示范推進(jìn)(圖6)
中國工程院院士劉中民建議,現(xiàn)代煤化工行業(yè)與可再生能源制氫融合示范;他指出,“十四五”應(yīng)加強(qiáng)頂層設(shè)計(jì),將煤化工放在能源系統(tǒng)的大格局下統(tǒng)籌考慮,以多能融合打破現(xiàn)有能源領(lǐng)域行業(yè)板塊壁壘,推動(dòng)各能源系統(tǒng)間資源優(yōu)勢(shì)的“合并”,解決煤化工低碳清潔發(fā)展問題。
與此同時(shí),建議國家積極在典型地區(qū)推進(jìn)煤化工和可再生能源制氫融合示范,促進(jìn)煤化工綠色低碳化發(fā)展、氫能產(chǎn)業(yè)規(guī)模化發(fā)展;拓展二氧化碳資源化利用途徑,實(shí)現(xiàn)煤化工與可再生能源低碳融合,助推區(qū)域各能源品種清潔融合利用,先行先試“碳中和”目標(biāo)下的煤化工發(fā)展技術(shù)與路徑。
16位院士談氫能:關(guān)注制氫成本與氫儲(chǔ)運(yùn),強(qiáng)調(diào)做好氫能示范推進(jìn)(圖7)

中國科學(xué)院院士 李燦

16位院士談氫能:關(guān)注制氫成本與氫儲(chǔ)運(yùn),強(qiáng)調(diào)做好氫能示范推進(jìn)(圖8)
中國科學(xué)院院士李燦建議可再生能源制氫勢(shì)在必行,他指出,“十四五”要想把氫能產(chǎn)業(yè)做強(qiáng)、做大,可再生能源電解水制氫勢(shì)在必行。
一方面,可再生能源電解水制得的綠氫不僅可以直接作為燃料電池的燃料,另一方面,將其與二氧化碳相結(jié)合還可以合成甲醇。
甲醇是液體燃料。它可以像汽油一樣運(yùn)輸、儲(chǔ)存,被輸送到加氫站后再轉(zhuǎn)化成氫。這樣就可以緩解氫燃料電池“制、儲(chǔ)、運(yùn)、加”的安全性和成本問題,他建議“十四五”時(shí)期進(jìn)行推廣以甲醇為氫源的氫加氣站的方案。

中國工程院院士 張玉卓

16位院士談氫能:關(guān)注制氫成本與氫儲(chǔ)運(yùn),強(qiáng)調(diào)做好氫能示范推進(jìn)(圖9)
中國工程院院士張玉卓指出,我國作為世界最大的化石能源消費(fèi)國,大力發(fā)展氫能是我國在第四次工業(yè)革命、第三次能源革命浪潮中勇立潮頭的戰(zhàn)略選項(xiàng)、現(xiàn)實(shí)選項(xiàng)。當(dāng)今氫能被時(shí)代推向人類社會(huì)能源變革的最前沿。
氫能作為二次能源,具有來源多樣、終端零排、用途廣泛等多重優(yōu)勢(shì),在保障國家能源安全、改善大氣環(huán)境質(zhì)量、推進(jìn)能源產(chǎn)業(yè)升級(jí)等方面具有重要意義。
16位院士談氫能:關(guān)注制氫成本與氫儲(chǔ)運(yùn),強(qiáng)調(diào)做好氫能示范推進(jìn)(圖10)

中國科學(xué)院院士 張濤

16位院士談氫能:關(guān)注制氫成本與氫儲(chǔ)運(yùn),強(qiáng)調(diào)做好氫能示范推進(jìn)(圖11)
中國科學(xué)院院士張濤建議張濤表示打破能源體系,相互融合發(fā)展;他指出,中國不能以單一能源為主要方向,當(dāng)前煤、石油、天然氣、水、風(fēng)、光、地?zé)?、生物質(zhì)等多種能源并舉,然而各種能源之間存在著“一堵墻”,“把大家隔離起來,沒有很好的融合發(fā)展”。
他指出,化石能源不可避免排放二氧化碳,而實(shí)現(xiàn)碳中和要降低二氧化碳??稍偕茉窗l(fā)電作為綠色電能,沒有二氧化碳排放。用可再生資源制氫,才能把綠氫和二氧化碳結(jié)合起來,搭建化石能源與可再生資源融合的橋梁。他建議,希望在國家能源體系內(nèi)打破圍墻,形成相互融合的發(fā)展態(tài)勢(shì)。
16位院士談氫能:關(guān)注制氫成本與氫儲(chǔ)運(yùn),強(qiáng)調(diào)做好氫能示范推進(jìn)(圖12)

中國工程院院士 蘇義腦

16位院士談氫能:關(guān)注制氫成本與氫儲(chǔ)運(yùn),強(qiáng)調(diào)做好氫能示范推進(jìn)(圖13)
中國工程院院士蘇義腦表示,氫能作為清潔能源在世界上被廣泛重視,國內(nèi)多個(gè)地方政府積極發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè),出臺(tái)多項(xiàng)氫能相關(guān)規(guī)劃和支持政策,出現(xiàn)明顯的“氫能熱”。
但氫能和燃料電池產(chǎn)業(yè)核心技術(shù)能力、關(guān)鍵部件與裝備、標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)等都存在薄弱環(huán)節(jié),亟待加強(qiáng)。而目前,我國氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展目前還處于培育階段,重點(diǎn)是要做好示范推進(jìn),這需要有實(shí)力的大型企業(yè)來承擔(dān)相關(guān)示范任務(wù)。


中國工程院院士 干勇

16位院士談氫能:關(guān)注制氫成本與氫儲(chǔ)運(yùn),強(qiáng)調(diào)做好氫能示范推進(jìn)(圖14)
中國工程院院士干勇認(rèn)為我國在氫能產(chǎn)業(yè)核心材料、零部件、裝備重大工程等方面仍有很大發(fā)展空間。
中國應(yīng)該開創(chuàng)氫能的“重卡時(shí)代”。鋼鐵行業(yè)可以發(fā)展氫循環(huán)經(jīng)濟(jì)。固態(tài)儲(chǔ)氫已經(jīng)有一定商業(yè)模式,經(jīng)濟(jì)可行性高,技術(shù)路線也已經(jīng)出現(xiàn)。
16位院士談氫能:關(guān)注制氫成本與氫儲(chǔ)運(yùn),強(qiáng)調(diào)做好氫能示范推進(jìn)(圖15)

中國工程院院士 彭蘇萍

16位院士談氫能:關(guān)注制氫成本與氫儲(chǔ)運(yùn),強(qiáng)調(diào)做好氫能示范推進(jìn)(圖16)
中國工程院院士彭蘇萍認(rèn)為制氫成本問題最為重要,而化石能源做氫能源是最得心應(yīng)手的,石化企業(yè)可以發(fā)揮制氫優(yōu)勢(shì)、終端布局優(yōu)勢(shì)、管網(wǎng)優(yōu)勢(shì),真正把氫能源和化石能源結(jié)合在一起。
16位院士談氫能:關(guān)注制氫成本與氫儲(chǔ)運(yùn),強(qiáng)調(diào)做好氫能示范推進(jìn)(圖17)

中國工程院院士 顧大釗

16位院士談氫能:關(guān)注制氫成本與氫儲(chǔ)運(yùn),強(qiáng)調(diào)做好氫能示范推進(jìn)(圖18)
中國工程院院士顧大釗提出,推動(dòng)氫能產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展要加快核心技術(shù)攻關(guān),穩(wěn)妥推進(jìn)工程示范;實(shí)現(xiàn)低成本低碳制氫;
圍繞產(chǎn)業(yè)鏈部署創(chuàng)新鏈,圍繞創(chuàng)新鏈布局產(chǎn)業(yè)鏈,推動(dòng)我國氫能產(chǎn)業(yè)邁上全球價(jià)值鏈的中高端。
16位院士談氫能:關(guān)注制氫成本與氫儲(chǔ)運(yùn),強(qiáng)調(diào)做好氫能示范推進(jìn)(圖19)

中國工程院院士 曹湘洪

16位院士談氫能:關(guān)注制氫成本與氫儲(chǔ)運(yùn),強(qiáng)調(diào)做好氫能示范推進(jìn)(圖20)
中國工程院院士曹湘洪指出,以國內(nèi)氫能發(fā)展形勢(shì)來看, 燃料電池汽車已提升到能源發(fā)展戰(zhàn)略高度,地方政府、汽車企業(yè)、能源企業(yè)和民營企業(yè)積極介入氫能業(yè)務(wù),發(fā)展燃料電池汽車,替代污染物排放嚴(yán)重的柴油車成為發(fā)展重點(diǎn)。
同時(shí)指出,風(fēng)能、太陽能等可再生發(fā)電是不穩(wěn)定的電源,大量接入可再生能源影響電網(wǎng)安全,發(fā)展智能電網(wǎng)不能從根本上解決電網(wǎng)安全。利用棄風(fēng)棄光電力,電解水制氫、儲(chǔ)氫或?qū)崿F(xiàn)氫轉(zhuǎn)化,與利用電池、超級(jí)電容儲(chǔ)電相比,更易實(shí)現(xiàn)大容量儲(chǔ)存,提高可再生能源利用效率。
16位院士談氫能:關(guān)注制氫成本與氫儲(chǔ)運(yùn),強(qiáng)調(diào)做好氫能示范推進(jìn)(圖21)

中國工程院院士 李駿

16位院士談氫能:關(guān)注制氫成本與氫儲(chǔ)運(yùn),強(qiáng)調(diào)做好氫能示范推進(jìn)(圖22)
中國工程院院士李駿指出,我國氫能燃料電池技術(shù)的水平相較于國際先進(jìn)水平仍存在較大差距,如我國燃料電池系統(tǒng)的有效性、可靠性有待提高,尤其是成本,未來氫能燃料電池應(yīng)該向降成本技術(shù)突破。
他建議,應(yīng)該抓住國家開發(fā)燃料電池汽車示范應(yīng)用的契機(jī),推動(dòng)科技創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)和市場(chǎng)示范相互結(jié)合。同時(shí),各國政府已經(jīng)把發(fā)展氫能和燃料電池汽車作為未來能源戰(zhàn)略和汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的方向,應(yīng)該加強(qiáng)國際合作。
16位院士談氫能:關(guān)注制氫成本與氫儲(chǔ)運(yùn),強(qiáng)調(diào)做好氫能示范推進(jìn)(圖23)

中國工程院院士 譚天偉

16位院士談氫能:關(guān)注制氫成本與氫儲(chǔ)運(yùn),強(qiáng)調(diào)做好氫能示范推進(jìn)(圖24)
中國工程院院士譚天偉指出,目前氫能已經(jīng)從研究開始進(jìn)入商業(yè)化應(yīng)用階段,發(fā)展受到全球主要國家的高度重視,日本、韓國、歐盟、德國等國家,已先后制定了國家的氫能戰(zhàn)略,一方面為氫能和燃料電池技術(shù)給予特別的經(jīng)費(fèi)支持,另一方面也為氫能的基礎(chǔ)設(shè)施和建立和燃料電池汽車等商業(yè)化應(yīng)用提供了多種政策上的支持,以促進(jìn)氫能及燃料電池的技術(shù)和商業(yè)化推廣。
他認(rèn)為,正處于氫能發(fā)展的風(fēng)口上,氫能平穩(wěn)健康的發(fā)展將在能源結(jié)構(gòu)調(diào)整,提高可再生能源使用效率,節(jié)能減排方面發(fā)揮越來越重要的作用。
16位院士談氫能:關(guān)注制氫成本與氫儲(chǔ)運(yùn),強(qiáng)調(diào)做好氫能示范推進(jìn)(圖25)

中國工程院院士 黃其勵(lì)

16位院士談氫能:關(guān)注制氫成本與氫儲(chǔ)運(yùn),強(qiáng)調(diào)做好氫能示范推進(jìn)(圖26)
中國工程院院士黃其勵(lì)對(duì)于氫燃料電池汽車的前景,認(rèn)為目前尚處于培育期,不可一哄而上。現(xiàn)階段氫燃料電池仍有幾個(gè)問題沒有得到解決,首先是怎么制氫。我們國家人均水資源排名世界第84位,屬于貧水國家,用淡水制氫不現(xiàn)實(shí),用海水制氫又存在腐蝕問題。
另一個(gè)問題是氫制完怎么辦?我們國家花大力氣建了西氣東輸管道,曾經(jīng)有一種說法,西氣東輸里可以摻10%左右的氫氣,可是最終怎么分離呢?氫氣運(yùn)輸、氫氣儲(chǔ)存,光靠加壓力儲(chǔ)存,一個(gè)大瓶子放在汽車后面?控制不好存在一定的安全隱患,同時(shí)也加重了汽車的負(fù)擔(dān)。
16位院士談氫能:關(guān)注制氫成本與氫儲(chǔ)運(yùn),強(qiáng)調(diào)做好氫能示范推進(jìn)(圖27)

中國工程院院士 杜祥琬

16位院士談氫能:關(guān)注制氫成本與氫儲(chǔ)運(yùn),強(qiáng)調(diào)做好氫能示范推進(jìn)(圖28)
中國工程院院士杜祥琬表示,要發(fā)展氫能,關(guān)鍵是發(fā)展可再生能源。用氫能替代石油給汽車供能,初衷是氫能具有無污染的特性。如果用煤制氫,在技術(shù)上是完全可行的,但是不能忽略過程中的排放,也就相當(dāng)于“以煤代油”。
因此,發(fā)展氫能,就是要發(fā)展綠氫,也就是可再生能源制氫。作為二次能源,氫的產(chǎn)生離不開一次能源,要發(fā)展好氫能就要利用可再生能源。離開一次能源,氫能是無源之水。要發(fā)展氫能,產(chǎn)業(yè)鏈要從可再生能源制氫著眼,搞清楚源頭。
16位院士談氫能:關(guān)注制氫成本與氫儲(chǔ)運(yùn),強(qiáng)調(diào)做好氫能示范推進(jìn)(圖29)

中國科學(xué)院院士 鄒才能

16位院士談氫能:關(guān)注制氫成本與氫儲(chǔ)運(yùn),強(qiáng)調(diào)做好氫能示范推進(jìn)(圖30)
中國科學(xué)院院鄒才能認(rèn)為氫能工業(yè)與石油工業(yè)是最佳組合,他指出,目前,世界正在進(jìn)入從化石燃料向新能源轉(zhuǎn)型新階段,新能源發(fā)展?jié)u入“黃金期”,以氫能、儲(chǔ)能、可控磁約束聚變?yōu)榇淼娜齻€(gè)“灰犀牛事件”正在深刻影響能源行業(yè),氫能工業(yè)與石油工業(yè)具有最佳融合優(yōu)勢(shì)。



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