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氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展撥開(kāi)“迷霧”守好安全“防線(xiàn)”成為關(guān)鍵


日前,管理咨詢(xún)公司麥肯錫發(fā)布的《全球能源展望報告》顯示,到2050年,電和氫能在能源消費中占比有望達到50%,其中,全球氫能需求將從目前的8千萬(wàn)噸/年增加到5.36億噸/年,需求量至少增長(cháng)6倍。隨著(zhù)全球能源變革的推進(jìn),氫能在能源系統中,將扮演日益重要的角色。

“氫能的發(fā)展,將帶來(lái)新的能源體系的變革,”清華大學(xué)車(chē)輛與運載學(xué)院教授、科技冬奧氫能出行項目負責人楊福源接受記者采訪(fǎng)時(shí)表示,在未來(lái)的零碳能源體系里,綠氫和綠電將是基礎,氫的需求將會(huì )出現巨量的增長(cháng),推動(dòng)構建以可再生能源為主體的能源體系。

應用日趨廣泛,氫能優(yōu)勢不斷突破

氫能清潔高效,是全球減排的重要路徑?!皻淠芘c太陽(yáng)能、風(fēng)能等可再生能源共同發(fā)揮作用,是實(shí)現碳中和的關(guān)鍵路徑?!笨得魉构救蚋笨偛?、中國區董事長(cháng)石內森表示,可再生能源資源豐富的地區往往離電力負荷中心較遠,同時(shí)太陽(yáng)能、風(fēng)能又面臨不穩定性等挑戰,而解決方案之一就是通過(guò)電解制氫存儲能量。

與此同時(shí),氫能的發(fā)展還有助于保障能源供應安全。在石內森看來(lái),氫能最大的優(yōu)點(diǎn)在于,制氫、儲氫、用氫都可以在當地實(shí)現。他強調,從國家能源安全的角度,所有國家都希望掌控能源供應,希望自己有能力生產(chǎn)并儲存能源,而生產(chǎn)和使用氫能,將有助于各國在實(shí)現脫碳的同時(shí),保障自身能源安全供應。

今年2月,北京冬奧會(huì )期間,超1000輛氫能源汽車(chē)在這一國際盛會(huì )亮相,為保障奧運史上“首次實(shí)現碳中和”做出了重要貢獻。楊福源指出,氫燃料電池汽車(chē)在冬奧會(huì )期間的運行,是全球最大規模的一次氫能汽車(chē)的集中示范,向全社會(huì )展示了氫能汽車(chē)在產(chǎn)品性能、安全性和加氫能力的保障上是可行的。

楊福源認為,氫燃料電池汽車(chē)只是培育產(chǎn)業(yè)鏈、推廣氫能應用的一個(gè)先導。在他看來(lái),氫能的終端應用可以歸納為三類(lèi),第一類(lèi)是氫動(dòng)力,在應用的過(guò)程中,氫能轉化成動(dòng)力的形態(tài),即機械能,包括燃料電池汽車(chē)、燃氨輪船等;第二類(lèi)是氫儲能,是氫能跟光伏、風(fēng)電等可再生能源耦合在一起,終端的最終能源形態(tài)是電力;第三類(lèi)是氫原料,以清潔的氫氣作為原料,在化工、冶金等領(lǐng)域應用。

在氫能應用方面,石內森告訴記者,目前有兩個(gè)可以將氫作為燃料或原料的關(guān)鍵領(lǐng)域,一個(gè)是工業(yè)領(lǐng)域,另一個(gè)是交通領(lǐng)域,氫是幫助工業(yè)和交通運輸業(yè)向零碳排放邁進(jìn)的關(guān)鍵解決方案之一。他表示,未來(lái),隨著(zhù)氫氣獲取成本的下降,成為一種廣泛可用的綠色燃料,氫能將會(huì )涌現更多的應用場(chǎng)景。

明確政策導向,撥開(kāi)產(chǎn)業(yè)發(fā)展“迷霧”

基于氫能產(chǎn)業(yè)的多重優(yōu)勢,其發(fā)展受到國家政策的高度重視。近期,被視為氫能行業(yè)“頂層設計”的《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長(cháng)期規劃(2021-2035年)》(簡(jiǎn)稱(chēng)《規劃》)發(fā)布,為產(chǎn)業(yè)長(cháng)遠發(fā)展指明了方向。楊福源指出,過(guò)去,在氫能發(fā)展的進(jìn)程中,存在一些“迷霧”,而國家層面制定的《規劃》,對于撥開(kāi)“迷霧”,調動(dòng)整個(gè)社會(huì )的潛能,是非常有意義的。

“我們非常高興能看到清晰的戰略方向及產(chǎn)業(yè)規劃,這將對企業(yè)有很好的鼓勵作用?!笔瘍壬嬖V記者,《規劃》非常清晰、科學(xué),對于企業(yè)了解中國氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向和制定計劃非常有指導意義,也增強了企業(yè)的信心。產(chǎn)業(yè)的發(fā)展不是單一一家企業(yè)可以推動(dòng)的,要在國家層面看到一個(gè)清晰的發(fā)展計劃和產(chǎn)業(yè)政策,企業(yè)才能更加清晰的找到自己的定位。

與此同時(shí),石內森還建議,對于氫能的技術(shù)類(lèi)型,希望政策的重點(diǎn)不放在指定的技術(shù)上,而是以結果為導向,以零碳排放為目標,從而激勵企業(yè)更加發(fā)揮創(chuàng )新精神,探求不同技術(shù)路徑,實(shí)現共同目標。同時(shí),他還希望從政策上更精準的引導零碳技術(shù),“制氫方法有很多種方法,有綠氫、藍氫、灰氫,但真正實(shí)現零碳的是綠氫,我們希望針對綠氫制定更多的激勵政策,推動(dòng)可再生資源與制氫整合,從氫能制造到使用都實(shí)現零碳排放?!?/p>

從零碳目標來(lái)看,綠色制氫和綠氫應用無(wú)疑是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重點(diǎn),也是政策支持的重點(diǎn)?!皩τ跉淠艿陌l(fā)展,未來(lái)要更多考慮與可再生能源的耦合?!睏罡T聪蛴浾呓榻B,通過(guò)綠氫生產(chǎn)和應用,將是多領(lǐng)域脫碳的關(guān)鍵,還將帶動(dòng)風(fēng)光資源富集區的發(fā)展,例如在化工領(lǐng)域,“目前,化工行業(yè)總體上仍然靠近發(fā)達地區,離風(fēng)光資源富集區較遠,未來(lái)在可再生能源富集區開(kāi)展綠色化工,將會(huì )有很大發(fā)展空間?!?/p>

在楊福源看來(lái),在未來(lái)以可再生能源和氫能作為主導的能源體系中,比較經(jīng)濟的模式,是用能中心靠近可再生能源富集區,使資源的富集區同時(shí)也是能源工業(yè)發(fā)展的中心。他表示,“這樣既能降低氫能儲運成本,又能使可再生能源資源豐富但發(fā)展較為滯后的西部地區有更多發(fā)展儲能和化工的機會(huì ),促進(jìn)區域發(fā)展均衡?!?/p>

守好安全防線(xiàn),逐步走進(jìn)千家萬(wàn)戶(hù)

對于氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,安全問(wèn)題是受關(guān)注度較高的議題,在中長(cháng)期發(fā)展進(jìn)程中,確保行業(yè)在安全的“航線(xiàn)”內健康發(fā)展至關(guān)重要。在《規劃》中,明確了加強全鏈條安全監管的一系列措施,提出強化安全監管,落實(shí)企業(yè)安全生產(chǎn)主體責任和部門(mén)安全監管責任,落實(shí)地方政府氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展屬地管理責任,提高安全管理能力水平。

“人類(lèi)安全使用氫能的歷史已經(jīng)超過(guò)80年,雖然報道了一些安全事件,但這些安全事件不是安全事故。事實(shí)上,屬于氫氣燃爆造成的重大生命財產(chǎn)安全事故并不多?!睏罡T幢硎?,跟加油站、電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展同期相比,氫能發(fā)生的重大安全事故不多。氫在安全性上具有“兩重性”,氫氣雖然點(diǎn)火能量低,極易點(diǎn)燃,但同時(shí)由于分子質(zhì)量太小,向上逃逸很快,很難被“抓住”,因此在無(wú)遮蔽、無(wú)阻擋的開(kāi)放空間,發(fā)生危險燃爆的幾率并不大。

氫在安全性上要關(guān)注三類(lèi)安全,一是事前的本征安全,二是事中的主動(dòng)安全,三是事后的被動(dòng)安全。其中,“本征安全”需要監管部門(mén)、生產(chǎn)企業(yè)和參與監管認證的企業(yè)對產(chǎn)品嚴格把關(guān);“主動(dòng)安全”方面,要做到“三防兩嚴”,即防泄漏、防集聚、防點(diǎn)火、嚴控氣源品質(zhì)、嚴格規程管理;“被動(dòng)安全”則是事后的消防安全,包括新的涉氫消防規則,如必須先斷氣再滅火。

石內森認為,在氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展初期,對氫能安全性的強調非常關(guān)鍵。他表示,氫能對大多數人都是新鮮事物,為了氫能產(chǎn)業(yè)的長(cháng)期發(fā)展,確保它的安全性至關(guān)重要,“隨著(zhù)對于氫能安全標準和執行規范日益清晰,我們希望氫能不再被劃歸為?;?,這樣才能實(shí)現其廣泛應用?!?/p>


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