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氢能产业发展拨开“迷雾”守好安全“防线”成为关键

作者:中国储能网新闻中心 来源:能源发展与政策 发布时间:2022-05-12 浏览:

中国储能网讯:日前,管理咨询公司麦肯锡发布的《全球能源展望报告》显示,到2050年,电和氢能在能源消费中占比有望达到50%,其中,全球氢能需求将从目前的8千万吨/年增加到5.36亿吨/年,需求量至少增长6倍。随着全球能源变革的推进,氢能在能源系统中,将扮演日益重要的角色。

“氢能的发展,将带来新的能源体系的变革,”清华大学车辆与运载学院教授、科技冬奥氢能出行项目负责人杨福源接受记者采访时表示,在未来的零碳能源体系里,绿氢和绿电将是基础,氢的需求将会出现巨量的增长,推动构建以可再生能源为主体的能源体系。

应用日趋广泛,氢能优势不断突破

氢能清洁高效,是全球减排的重要路径。“氢能与太阳能、风能等可再生能源共同发挥作用,是实现碳中和的关键路径。”康明斯公司全球副总裁、中国区董事长石内森表示,可再生能源资源丰富的地区往往离电力负荷中心较远,同时太阳能、风能又面临不稳定性等挑战,而解决方案之一就是通过电解制氢存储能量。

与此同时,氢能的发展还有助于保障能源供应安全。在石内森看来,氢能最大的优点在于,制氢、储氢、用氢都可以在当地实现。他强调,从国家能源安全的角度,所有国家都希望掌控能源供应,希望自己有能力生产并储存能源,而生产和使用氢能,将有助于各国在实现脱碳的同时,保障自身能源安全供应。

今年2月,北京冬奥会期间,超1000辆氢能源汽车在这一国际盛会亮相,为保障奥运史上“首次实现碳中和”做出了重要贡献。杨福源指出,氢燃料电池汽车在冬奥会期间的运行,是全球最大规模的一次氢能汽车的集中示范,向全社会展示了氢能汽车在产品性能、安全性和加氢能力的保障上是可行的。

杨福源认为,氢燃料电池汽车只是培育产业链、推广氢能应用的一个先导。在他看来,氢能的终端应用可以归纳为三类,第一类是氢动力,在应用的过程中,氢能转化成动力的形态,即机械能,包括燃料电池汽车、燃氨轮船等;第二类是氢储能,是氢能跟光伏、风电等可再生能源耦合在一起,终端的最终能源形态是电力;第三类是氢原料,以清洁的氢气作为原料,在化工、冶金等领域应用。

在氢能应用方面,石内森告诉记者,目前有两个可以将氢作为燃料或原料的关键领域,一个是工业领域,另一个是交通领域,氢是帮助工业和交通运输业向零碳排放迈进的关键解决方案之一。他表示,未来,随着氢气获取成本的下降,成为一种广泛可用的绿色燃料,氢能将会涌现更多的应用场景。

明确政策导向,拨开产业发展“迷雾”

基于氢能产业的多重优势,其发展受到国家政策的高度重视。近期,被视为氢能行业“顶层设计”的《氢能产业发展中长期规划(2021-2035年)》(简称《规划》)发布,为产业长远发展指明了方向。杨福源指出,过去,在氢能发展的进程中,存在一些“迷雾”,而国家层面制定的《规划》,对于拨开“迷雾”,调动整个社会的潜能,是非常有意义的。

“我们非常高兴能看到清晰的战略方向及产业规划,这将对企业有很好的鼓励作用。”石内森告诉记者,《规划》非常清晰、科学,对于企业了解中国氢能产业发展方向和制定计划非常有指导意义,也增强了企业的信心。产业的发展不是单一一家企业可以推动的,要在国家层面看到一个清晰的发展计划和产业政策,企业才能更加清晰的找到自己的定位。

与此同时,石内森还建议,对于氢能的技术类型,希望政策的重点不放在指定的技术上,而是以结果为导向,以零碳排放为目标,从而激励企业更加发挥创新精神,探求不同技术路径,实现共同目标。同时,他还希望从政策上更精准的引导零碳技术,“制氢方法有很多种方法,有绿氢、蓝氢、灰氢,但真正实现零碳的是绿氢,我们希望针对绿氢制定更多的激励政策,推动可再生资源与制氢整合,从氢能制造到使用都实现零碳排放。”

从零碳目标来看,绿色制氢和绿氢应用无疑是产业发展的重点,也是政策支持的重点。“对于氢能的发展,未来要更多考虑与可再生能源的耦合。”杨福源向记者介绍,通过绿氢生产和应用,将是多领域脱碳的关键,还将带动风光资源富集区的发展,例如在化工领域,“目前,化工行业总体上仍然靠近发达地区,离风光资源富集区较远,未来在可再生能源富集区开展绿色化工,将会有很大发展空间。”

在杨福源看来,在未来以可再生能源和氢能作为主导的能源体系中,比较经济的模式,是用能中心靠近可再生能源富集区,使资源的富集区同时也是能源工业发展的中心。他表示,“这样既能降低氢能储运成本,又能使可再生能源资源丰富但发展较为滞后的西部地区有更多发展储能和化工的机会,促进区域发展均衡。”

守好安全防线,逐步走进千家万户

对于氢能产业的发展,安全问题是受关注度较高的议题,在中长期发展进程中,确保行业在安全的“航线”内健康发展至关重要。在《规划》中,明确了加强全链条安全监管的一系列措施,提出强化安全监管,落实企业安全生产主体责任和部门安全监管责任,落实地方政府氢能产业发展属地管理责任,提高安全管理能力水平。

“人类安全使用氢能的历史已经超过80年,虽然报道了一些安全事件,但这些安全事件不是安全事故。事实上,属于氢气燃爆造成的重大生命财产安全事故并不多。”杨福源表示,跟加油站、电动汽车发展同期相比,氢能发生的重大安全事故不多。氢在安全性上具有“两重性”,氢气虽然点火能量低,极易点燃,但同时由于分子质量太小,向上逃逸很快,很难被“抓住”,因此在无遮蔽、无阻挡的开放空间,发生危险燃爆的几率并不大。

氢在安全性上要关注三类安全,一是事前的本征安全,二是事中的主动安全,三是事后的被动安全。其中,“本征安全”需要监管部门、生产企业和参与监管认证的企业对产品严格把关;“主动安全”方面,要做到“三防两严”,即防泄漏、防集聚、防点火、严控气源品质、严格规程管理;“被动安全”则是事后的消防安全,包括新的涉氢消防规则,如必须先断气再灭火。

石内森认为,在氢能产业发展初期,对氢能安全性的强调非常关键。他表示,氢能对大多数人都是新鲜事物,为了氢能产业的长期发展,确保它的安全性至关重要,“随着对于氢能安全标准和执行规范日

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