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突破制氫技術“短板”則是氫能規模化推廣應用的基礎

2020-10-28 14:25  來源:中國能源報   瀏覽:  

10月19日—22日, 2020聯合國開發計劃署氫能產業大會在廣東佛山舉行。與會專家表示,我國氫能產業雖初步形成產業鏈和實現小范圍產業化示范,但仍處于探索期。

未來,盡快突破制氫技術“短板”則是氫能規模化推廣應用的基礎。

“綠氫”占比較低

中國科學技術協會主席萬鋼認為,氫能作為眾多一次能源轉換、傳輸和融合交互的紐帶,將在我國能源體系中發揮越來越重要的作用。當前,全球氫能產業鏈關鍵核心技術趨于成熟,產業發展前景可觀。

中國政府歐洲事務特別代表吳紅波認為,當前我國氫氣年產量世界第一、金屬儲氫材料年產銷量世界第一,同時,已經形成了京津冀、華東、華南及華中四個區域產業集群。“我國在氫能和燃料電池兩大技術攻關領域,堅持戰略引領和創新驅動,加快產業布局,堅持市場導向,擴大國際合作,推進氫能和燃料電池產業高質量發展。”

吳紅波指出,雖然氫氣產量世界第一,但當前我國制氫原料70%為煤炭和天然氣,“綠氫”占比低。化石燃料生產的氫能是以碳排放和空氣污染為代價,并非真正的清潔能源。“光伏發電成本已經比10年前降低了80%以上,氫能要在可再生能源的競爭中勝出需要進一步提升經濟性,制氫則是突破口。”

制氫突破是前提

在原國務院參事徐錠明看來,未來氫能發展想要發展,幾大問題要想透徹:“氫是什么,氫從哪里來,用什么樣的氫,怎么樣才能用好氫,如何打造氫能產業鏈?”同時,還要做好氫能的質量、計量工作、解決綠色、安全等相關問題。

“氫能,被冠以未來能源和清潔能源的美譽,發展氫能是人類能源結構調整和產業結構轉型的必經之路,世界各國已經開始啟動對氫能的研究和嘗試,目前氫能的利用技術逐漸趨于成熟,氫燃料電池已經開始商用化,氫能汽車和氫能汽輪機等一些綠色產品已開始投入市場。我國是第一產氫大國,具有豐富的氫源基礎,氫能和燃料電池已經提升到戰略性能源技術高度。”歐洲科學院院士余家國表示,“未來,氫能規模化應用將提高對制氫技術的要求。高效、低成本、大規模制氫技術中國時代的迫切需求。”

鼓勵制氫技術創新

制氫一直以來是我國氫能發展的“卡脖子”難題,如何高效制取相對環保的“藍氫”和“綠氫”,如何開拓思路、攻克技術瓶頸,自然成為了行業專家的研究重點。

中國科學院院士郭烈錦介紹了“煤炭超臨界水制氫”的技術。該技術“以水為基、水煤直接接觸”,讓二氧化碳自然富集,清潔高效制氫。“這一技術實現了煤的高效潔凈低碳轉化,同時能有效解決環境污染問題。”

澳大利亞國家工程院外籍院士劉科則展示了另一種技術路徑,甲醇在線制氫系統。據介紹,甲醇是非常好的液體儲氫、運氫載體,氫能汽車通過車載甲醇制氫與燃料電池系統集成,可實現氫氣即產即用、即時制氫發電。而且該系統在效率與成本上均具備優勢。在劉科看來,基于甲醇的氫燃料發電,還將是未來5G電源供應和分布式能源的發展方向。

而應用更為廣泛的則是“光催化制氫”,歐洲科學院院士余家國表示,“光催化制氫利用太陽光催化分解制備氫氣,光催化材料和技術在解決能源和環境問題方面有著非常廣闊的應用前景。目前,美國、歐洲、日本、韓國都在重點開展光催化分解水制氫的研究。”

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