氫儲能氫發(fā)電助力工業(yè)減碳

氫能公交、機車、重卡加速推廣

氫能在能源轉(zhuǎn)型中具有巨大的潛力，但是產(chǎn)業(yè)仍然處于發(fā)展初期，近期多地持續(xù)出臺政策，推動氫能產(chǎn)業(yè)加速落地，那么目前氫能市場發(fā)生了哪些新變化？

在北京延慶919路的公交場站，70兆帕的氫燃料電池的公交車輛由奧運的通勤車輛改造而成，目前的數(shù)量達到了123輛，這個數(shù)量在全國也是最大的。這趟氫能公交線路，從北京延慶城區(qū)到市區(qū)的德勝門，公交車加注的是氫氣，排放物為水，一天加注一次，每加一次大約能開300多公里，駕駛和柴油車相比基本沒什么區(qū)別，它就是更環(huán)保一些。氫能公交車有綠色低碳，長續(xù)航耐低溫等特點，但造價和配套加氫的成本較高，目前還需要政府的補貼。

中國石化北京石油副總經(jīng)理 賈文利：“從車輛購置到加氫站建設(shè)到日常的運營，都是有一定的政策支持和補貼的，要足夠的車輛來進入到產(chǎn)業(yè)鏈這個循環(huán)當(dāng)中去運行，才能攤毛成本。”

在內(nèi)蒙古,全國首臺氫燃料電池混合動力機車，已經(jīng)安全運行超過2萬公里，同時以錦白鐵路為應(yīng)用場景的氫燃料電池機車設(shè)計方案已經(jīng)通過評審，國家電投內(nèi)蒙古公司鐵路運輸分公司總經(jīng)理 周志國：“機車目前正在進行建造，預(yù)計項目年底將實施。”

在長三角地區(qū)，氫能重卡運營的數(shù)量快速增加，主要是用于快遞物流運輸、工業(yè)品物流以及港口集裝箱的運輸，某氫燃料科技企業(yè)戰(zhàn)略市場部總監(jiān)：“今年新增投入運營的車輛數(shù)達到了去年的兩倍多，累計新增的運營里程已經(jīng)達到了去年全年的2.4倍。”專家表示，使用氫能重卡對減少污染物和二氧化碳排放有明顯的作用，適合在高速公路等干線物流場景推廣應(yīng)用。

中國國際經(jīng)濟交流中心常務(wù)副理事長 張曉強：“如果我們沿著京滬和京廣這兩條高速公路線來統(tǒng)籌布局、安排發(fā)展氫能，可能會取得一個非常好的效果，通過這個沿線來布局加氫站服務(wù)區(qū)帶動重卡車的這種使用。”

氫能技術(shù)實現(xiàn)突破，行業(yè)成本有望下降

能源產(chǎn)業(yè)一樣，需要一個從政策扶持到市場化經(jīng)營的過程，那么降低成本的路徑在哪里？

在燃料電池關(guān)鍵零部件的一條生產(chǎn)線中，一個150千瓦的氫燃料電池需要400片這樣的膜電極，單片膜電極的市場價值是在300元左右。國氫科技關(guān)鍵材料制造分中心主任祁毓俊：“目前，北京產(chǎn)線可以實現(xiàn)2000臺，在武漢進行擴建，目前武漢已經(jīng)可以實現(xiàn)5000臺的產(chǎn)量。”記者了解到國內(nèi)用于重卡等商用車的氫燃料電池技術(shù)，已經(jīng)取得自主化突破，正在構(gòu)建覆蓋原材料到系統(tǒng)材料部件的全產(chǎn)業(yè)鏈。國氫科技關(guān)鍵材料事業(yè)部總經(jīng)理 周明正：“包括里面關(guān)鍵的這個催化劑、質(zhì)子交換膜、碳紙、雙極板還有電堆、膜電極等相關(guān)的零部件都取得了自主化的突破，在今年的時候已經(jīng)在這個物流車、重卡包括這個機車等多方面的開始示范應(yīng)用了。”

目前通過光伏、風(fēng)電等可再生能源電解水制綠氫是氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的方向，但由于制氫成本較高面臨推廣的難題，近日，中國石化研發(fā)出高效新型陽極催化劑并實現(xiàn)工業(yè)放大，能夠提升制氫的效率。

中國石化石油化工科學(xué)院研究副院長 林偉：“在電解水制氫里面，最重要的就是這個陽極催化劑的開發(fā)，它決定了這個過程的制氫效率，目前我們能夠做到的是一公斤的氫差不多用的是46度電。”

在廣東佛山，國內(nèi)規(guī)模最大的質(zhì)子交換膜裝備生產(chǎn)基地正在建設(shè)之中，基地生產(chǎn)的是制氫的關(guān)鍵裝備，類似汽車的發(fā)動機，將利用全球的先進技術(shù)大幅降低制氫的成本。廣東佛山質(zhì)子交換膜制氫設(shè)備負責(zé)人告訴記者：“第一臺中國本土的質(zhì)子交換膜電解水制氫裝備將在2023年的7月份成功下線，我們預(yù)估在2025年到2027年中國本土的質(zhì)子交換膜電解水制氫裝備有50%降本的空間。”

氫儲能氫發(fā)電助力工業(yè)減碳

除了交通領(lǐng)域之外，氫能在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用前景也很廣闊，通過光伏風(fēng)電等可再生能源制綠氫可以幫助工業(yè)領(lǐng)域深度減排脫碳。國家發(fā)改委近日也表示要探索風(fēng)光氫儲一體化發(fā)展模式，推進氫能基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，目前試點示范進展如何呢？

在安徽六安國內(nèi)首座兆瓦級氫能綜合利用示范站正在開展核心設(shè)備性能試驗，服務(wù)冬季用電高峰，利用風(fēng)光等清潔能源發(fā)電制氫，一標(biāo)準(zhǔn)立方米氫氣制備僅需要4.1度電，制出的氫氣壓縮后儲存起來，在用電高峰利用氫燃料電池發(fā)電。安徽電科院兆瓦級氫能綜合利用示范站技術(shù)負責(zé)人告訴記者：“氫氣能夠長時間存儲電站的儲氫系統(tǒng)可以靈活擴展，未來分布式氫儲能電站將為電網(wǎng)長時間儲能跨季度調(diào)峰，新能源消納提供最優(yōu)化方案。”

電力規(guī)劃設(shè)計總院清潔能源研究副院長 饒建業(yè)：“也就是風(fēng)光氫儲這樣一體化的措施能夠?qū)崿F(xiàn)把這種隨機波動的新能源變成相對穩(wěn)定可靠的氫能。”

在遼寧大連，我國首個分布式甲醇制氫加氫一體站即將投運，站內(nèi)的分布式甲醇制氫系統(tǒng)主體裝置占地僅64平方米，為國內(nèi)加氫站選擇低成本供氫技術(shù)提供應(yīng)用示范。中國石化石油化工科學(xué)院副院長 林偉：“我們把甲醇運到加氫站內(nèi),甲醇其實運輸?shù)倪^就有點像汽油、柴油，運到加氫站內(nèi)之后，通過分布式制氫裝置就能夠直接生產(chǎn)出滿足燃料電池車使用的這個氫氣。”

在湖北荊門，國家電投的載運燃機機組近日成功實現(xiàn)30%摻氫燃燒改造和運行，這標(biāo)志著國內(nèi)已掌握一套完整的燃氣輪機電站摻氫改造工程設(shè)計方案。國家電投北京重燃荊門項目部副總經(jīng)理 辛芳：“在現(xiàn)役天然氣機組中增加氫燃料來源，不僅能夠有效緩解天然氣用氣量保證冬季供暖安全穩(wěn)定，同時具有積極減碳效應(yīng)。”

中國國際交流中心能源政策研究部部長 景春梅：“如果是綠電制綠氫的話，比如在青海那樣的地方，那它的這個好多綠電是被棄掉的，沒有價值，但是通過綠電制綠氫，然后到燃氣輪機里面可能經(jīng)濟性還是有的。在風(fēng)光大基地可能缺乏支撐性電源的地方，它有推廣價值。”

專家表示，我國80%的碳排放來自于工業(yè)，而超過80%的氫氣消費也在工業(yè)，未來氫能減碳的最大潛力來自工業(yè)領(lǐng)域。