中國(guó)工程院院士杜祥琬“問(wèn)診”氫能 : 可持續(xù)性比經(jīng)濟(jì)性更重要
一組數(shù)據(jù)也折射出中國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)按初心發(fā)展的現(xiàn)實(shí)難題。
在中國(guó)的工業(yè)用氫來(lái)源構(gòu)成中,煤基制氫仍是主要來(lái)源,占比達(dá)66.67%;其次是天然氣及石油基制氫,占比為20%。
此外,還包括電解水制氫,占比僅0.44%。從全球范圍來(lái)看,利用非化石能源制氫的比例微乎其微。
在白城和張家口之前,山西大同也曾發(fā)布“氫都”發(fā)展規(guī)劃,計(jì)劃到2020年,大同氫能燃料電池全產(chǎn)業(yè)鏈年產(chǎn)值力爭(zhēng)突破80億元,并建成國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的氫能產(chǎn)業(yè)園。
在一場(chǎng)新能源產(chǎn)業(yè)城招商推介會(huì)上,數(shù)百位新能源企業(yè)代表爭(zhēng)相入場(chǎng),共簽約126個(gè)項(xiàng)目,總投資額高達(dá)1012億元。
盡管大同市近年來(lái)在風(fēng)電、光伏領(lǐng)域得到大力發(fā)展,但在源頭制氫領(lǐng)域,這座亟需轉(zhuǎn)型的煤炭重鎮(zhèn)在氫能發(fā)展上,或許仍將依賴煤制氫。
“煤制氫不是不可以。但是,氫替代油開車,燒了煤,省了油,結(jié)果只是燃油車排放轉(zhuǎn)移。不是技術(shù)走不通,而是這樣一個(gè)結(jié)果是不是符合我們的初心?”杜祥琬說(shuō)。
在不少力挺氫能的專家看來(lái),中國(guó)必須加快構(gòu)建以低碳能源為主的能源體系,大力發(fā)展氫能事關(guān)中國(guó)能源轉(zhuǎn)型和能源安全。
早在2015年6月30日,中國(guó)曾向聯(lián)合國(guó)氣候變化框架公約秘書處提交《強(qiáng)化應(yīng)對(duì)氣候變化行動(dòng)——中國(guó)國(guó)家自主貢獻(xiàn)》,做出減排承諾:到 2030年,碳強(qiáng)度比2005年下降60%~65%。
在此背景下,中國(guó)未來(lái)面臨著較大的溫室氣體減排壓力。而作為零排放的清潔能源,氫能被寄以厚望。
氫能倫理之爭(zhēng)
不過(guò),中國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)的爆發(fā)離不開政策的助推。
早在2016年,,國(guó)家發(fā)改委、國(guó)家能源局聯(lián)合印發(fā)了《能源技術(shù)革命創(chuàng)新行動(dòng)計(jì)劃(2016-2030)》,涉及氫能和燃料電池應(yīng)用。
《中國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展藍(lán)皮書(2016)》提到,到2020年,加氫站達(dá)到100座,氫能汽車保有量1萬(wàn)輛;到2030年,加氫站達(dá)到幾千座,氫能汽車保有量百萬(wàn)輛,市場(chǎng)規(guī)模萬(wàn)億元以上。
今年的《政府工作報(bào)告》明確提出,推動(dòng)充電、加氫等設(shè)施建設(shè)。此后,中國(guó)20余個(gè)省市在做氫能、氫燃料汽車的發(fā)展規(guī)劃。
但在業(yè)界,一些氫能專家提出“氫能倫理”,其核心是可持續(xù)發(fā)展。在杜祥琬看來(lái),氫能的可持續(xù)性,比經(jīng)濟(jì)性更重要。
伴隨氫能的火爆,諸如“終極能源”、“基礎(chǔ)能源”、“氫能社會(huì)”等概念不斷涌現(xiàn)。
由于熱值高、零污染、儲(chǔ)量充足、應(yīng)用廣等特性,氫能被稱為二十一世紀(jì)的“終極能源”。杜祥琬認(rèn)為,如果說(shuō)“氫能是人類終極能源”,那就意味著人類最終就要依靠氫能。
“但氫是二次能源,需由一次能源產(chǎn)生。只依賴氫能,而沒有可制氫的一次能源,與現(xiàn)實(shí)不符!彼f(shuō)。
按照制氫工藝,1噸氫氣約需7-8噸煤炭,需要大約3噸天然氣。
目前,中國(guó)氫氣產(chǎn)量約2000多萬(wàn)噸,近七成來(lái)自煤制氫。這種來(lái)自化石能源的氫氣,也被稱之為“灰氫”。
杜祥琬認(rèn)為,真正的終極能源是氫核聚變,包括太陽(yáng)內(nèi)部的氫核聚變和地球上的氫核聚變。而太陽(yáng)內(nèi)部的氫核聚變形成太陽(yáng)能。
“我國(guó)在做的‘人造太陽(yáng)’,一旦取得突破,人類未來(lái)能源結(jié)構(gòu)將發(fā)生巨大變化。”他說(shuō)。
除了中國(guó),發(fā)展氫能也一直是世界各國(guó)能源布局中的重點(diǎn)。日本、韓國(guó)、美國(guó)、歐洲等發(fā)達(dá)國(guó)家先后制訂了多項(xiàng)氫能研究計(jì)劃,將其列入國(guó)家戰(zhàn)略。
韓國(guó)將“氫經(jīng)濟(jì)”列為三大創(chuàng)新增長(zhǎng)戰(zhàn)略之一,建立了中長(zhǎng)期路線圖和氫能經(jīng)濟(jì)法,還把氫能納入了國(guó)家基本能源計(jì)劃中。
2018年6月,韓國(guó)頒布《氫燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)生態(tài)戰(zhàn)略路線圖》。
日本則在加速建設(shè)“氫能社會(huì)”。早在2002年,日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省資助JHFC項(xiàng)目,到2010年結(jié)束時(shí),項(xiàng)目總計(jì)建成11座加氫站并與4座達(dá)成合作。
數(shù)據(jù)顯示,截至2018年底,日本擁有100座加氫站正在運(yùn)營(yíng),是世界上最多的國(guó)家。
2014年,日本曾發(fā)布《氫能與燃料電池戰(zhàn)略路線圖》,指明今后“三步走“發(fā)展氫社會(huì)的努力方向:到2025年要加速推廣和普及氫能利用的市場(chǎng);到2030年要建立大規(guī)模氫能供給體系并實(shí)現(xiàn)氫燃料發(fā)電;到2040年要完成零碳?xì)淙剂瞎┙o體系建設(shè)。
按照日本的規(guī)劃,氫能作為燃料將廣泛應(yīng)用于社會(huì)日常生活和經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)活動(dòng)之中,與電力、熱力共同構(gòu)成二次能源的三大支柱。
但BP集團(tuán)首席經(jīng)濟(jì)學(xué)家戴思攀曾在接受「角馬能源」采訪時(shí)稱,全世界范圍內(nèi),目前還沒有哪一個(gè)國(guó)家實(shí)現(xiàn)了氫能的大規(guī)模應(yīng)用。
對(duì)于氫能社會(huì)的概念,杜祥琬并不認(rèn)可。
他認(rèn)為,當(dāng)下能源結(jié)構(gòu)還是以化石能源為主,逐步轉(zhuǎn)型為非化石能源為主的能源社會(huì),未來(lái)氫的大規(guī)模生產(chǎn)制作要依靠非化石能源的話,不如稱之為“非化石能源社會(huì)”。
“比起‘氫能社會(huì)’,扎實(shí)做好‘氫動(dòng)力汽車革命’更加實(shí)際。”杜祥琬說(shuō)。
文/ 嚴(yán)凱
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