近年來(lái),氫能在全球開始升溫,美國(guó)、日本、歐盟等國(guó)家和地區(qū)相繼制定了氫能發(fā)展戰(zhàn)略,其中2016年以來(lái)的中國(guó)氫能熱尤為引人關(guān)注,中國(guó)各地各級(jí)政府紛紛發(fā)布 氫能產(chǎn)業(yè)政策。中國(guó)的氫能熱受到電動(dòng)汽車快速發(fā)展以及可再生電力成本快速下降的鼓舞,主要由應(yīng)用側(cè)推動(dòng)和地方政府推動(dòng),被視作尋找新經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)的突破口。2021年度,國(guó)內(nèi)氫能產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目投資規(guī)模達(dá)到3100億元,同比增長(zhǎng)了92%,其中制氫,氫燃料電池和氫能裝備三大環(huán)節(jié)占比超過(guò)70%,投資市場(chǎng)熱度很高。
作為一般的民眾,大部分人對(duì)于氫能利用的場(chǎng)景還是停留在氫燃料電池汽車領(lǐng)域,其實(shí),氫能的利用遠(yuǎn)不止這一個(gè)領(lǐng)域。
一, 氫燃料電池汽車:年前國(guó)家5部委剛剛聯(lián)合公布了兩批氫燃料電池汽車示范城市群名單,各大城市群就紛紛推出各類規(guī)劃。2021年國(guó)內(nèi)新建加氫站100座以上,但是氫燃料電池汽車銷量距年初預(yù)測(cè)的8000-10000輛差距較大。
《節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖2.0》提出燃料電池車將在私人用車和工程、商務(wù)用車領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)批量應(yīng)用,在2025和2035年將分別達(dá)到10萬(wàn)輛和100萬(wàn)輛的規(guī)模。相對(duì)于中國(guó)成品油消費(fèi)量中所占比例分別是0.4%和3.6%,實(shí)際占比并不多。而電動(dòng)汽車的每月銷量目前已經(jīng)超過(guò)40萬(wàn)輛,而且相比純電動(dòng)汽車,現(xiàn)階段燃料電池系統(tǒng)和儲(chǔ)氫系統(tǒng)約占整車成本的65%,遠(yuǎn)高于鋰離子純電動(dòng)汽車的電池成本占比;而輔助系統(tǒng)中的空壓機(jī)、控制器、氫循環(huán)泵等同樣成本高昂。此外,中國(guó)在氣體儲(chǔ)運(yùn)管理、加氫站核心裝備等環(huán)節(jié)同樣面臨缺少核心技術(shù)的問(wèn)題,而且,加氫站的建設(shè)需要大量的投資,基礎(chǔ)建設(shè)難以一蹴而就。如果沒有大量的補(bǔ)貼或者低價(jià)氫能來(lái)源,是很難被市場(chǎng)接受的。中期內(nèi)可以重點(diǎn)發(fā)展的是具有綠氫和灰氫資源地的重卡和公共交通運(yùn)輸車輛。
二, 氫燃料電池船舶與列車:船舶與列車載重大,行程遠(yuǎn),是國(guó)際國(guó)內(nèi)貨物運(yùn)輸?shù)闹饕α?。目前采用電池方式難以滿足它們的需求,氫能將是他們更為理想的選擇。國(guó)際海事組織要求航運(yùn)業(yè)截至 2050 年溫室氣體排放量降低至 2008 年的一半。國(guó)際國(guó)內(nèi)越來(lái)越多的水域已經(jīng)開始禁止燃油船舶的行駛。
三, 工業(yè)+綠氫:全球工業(yè)部門45%的碳排放來(lái)自鋼鐵,水泥,合成氨,乙烯等生產(chǎn)過(guò)程,氫能具有工業(yè)原料和能源產(chǎn)品的雙重屬性,被認(rèn)為是解決工業(yè)脫碳的重要可行方案。在煉鋼中,氫可以用作還原劑,替代煤炭或天然氣,隨著碳排放成本的增加,這個(gè)方案已經(jīng)具有可行性。隨著可再生能源發(fā)電成本的下降,氫能重塑重化工業(yè)的格局將成為可能。
四, 后備儲(chǔ)能電源: 作為備用電源或離網(wǎng)電源。氫通過(guò)固定燃料電池提供清潔,無(wú)噪音和無(wú)味的動(dòng)力。它為數(shù)據(jù)中心,醫(yī)院和其他關(guān)鍵設(shè)備提供備份電源基礎(chǔ)設(shè)施,以及軍事基地和其他具有快速上升或下降能力的偏遠(yuǎn)設(shè)施的離網(wǎng)電源。在數(shù)據(jù)中心中使用氫燃料電池代替柴油發(fā)電機(jī)有望在三到五年內(nèi)實(shí)現(xiàn)成本平價(jià),并具有其他優(yōu)勢(shì),例如減少了空氣排放的限制并提高了操作靈活性。
五, 氫蓄能電站:在電力系統(tǒng)中。通過(guò)為系統(tǒng)提供需求靈活性,并網(wǎng)制氫生產(chǎn)可以支持可變可再生能源的部署,以幫助匹配風(fēng)能或太陽(yáng)能的多變和間歇供應(yīng)曲線??梢酝ㄟ^(guò)燃料電池或使用氫氣的燃?xì)廨啓C(jī)將存儲(chǔ)的氫氣轉(zhuǎn)換回動(dòng)力。這樣,氫可以提供長(zhǎng)期的高容量蓄電機(jī)制。
另外,作為燃料,氫也可以直接加在天然氣里以降低排放。
氫能的利用前景雖然很美好,但是,過(guò)程中還有眾多的技術(shù)難點(diǎn)需要克服,產(chǎn)業(yè)鏈的成長(zhǎng)也需要時(shí)間的打磨,綠氫的來(lái)源也是一點(diǎn)點(diǎn)靠新能源發(fā)電的投資逐步增長(zhǎng)的,任何漠視經(jīng)濟(jì)規(guī)律的沖動(dòng)行為都會(huì)受到市場(chǎng)的懲罰。當(dāng)前條件下,科研,技術(shù)創(chuàng)新,試點(diǎn)和產(chǎn)業(yè)鏈的逐步成形是氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展工作的重點(diǎn),產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)性和技術(shù)成熟還有較大的差距,氫能產(chǎn)業(yè)有規(guī)模的產(chǎn)業(yè)化成型至少還需要十至二十年以上的時(shí)間,即使到了2050年,綠色氫能在總體的能源消耗里占比也是很有限的。
原標(biāo)題:綠色氫能的利用場(chǎng)景有哪些