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低碳引领 氢启未来(上)

2021-11-30 09:19:34 山西日报   作者: 晋帅妮  

距离2022北京冬奥会开幕不到百天,中国承诺,为世界奉献一场绿色、节约、廉洁的奥运盛会。为了兑现这份承诺,冬奥会保障车辆将主要采用氢燃料电池汽车,作为主赛场之一的张家口市预计投入运行的氢燃料电池汽车将达到2000辆。在中国,氢能已在交通领域率先取得应用突破。北京、上海、广东首批进入国家氢燃料电池汽车示范城市群,而山西,将打造全国最大的氢能重卡示范场地。率先在氢燃料电池汽车上寻求突破的山西,如何以商业化应用牵引氢能产业发展?记者对此进行了探寻。

连接化石能源和可再生能源,使得万能互联、能源互补

氢气是世界上最轻的气体,它的能量密度却是木材的1000倍、煤的6.8倍、汽油的3.3倍,而且它还是一种零污染的高效能源,被公认为是能源领域的“未来之星”。

根据国际氢能委员会发布的报告,近期全球范围内已经宣布了131个大型氢能开发项目,全球项目总数达到359个。预计到2030年,全球氢能领域的投资将激增至5000亿美元。国际氢能委员会预测,到2050年,全球氢能产业将创造3000万个工作岗位,减少60亿吨二氧化碳排放,创造2.5万亿美元的市场规模。

氢元素广泛存在于自然界中,但是它不像煤、石油、天然气那样能够直接去开采,需要利用其他能源去制取。即便这样,未来氢的发展空间依然很大。

山西省能源研究会理事长程章介绍,氢能的应用场景非常丰富,它作为连接化石能源和可再生能源的纽带和桥梁,已经成为世界公认的,解决能源短缺问题以及环境和发展矛盾的重要途径。

氢能具有很大的发展空间,也为相关产业带来了巨大的发展机遇。程章认为,氢能在能源转型中将发挥重要作用,作为媒介,使得万能互联、能源互补。大规模储存,则可以解决可再生能源的消纳、平抑波动性和间歇性。而绿氢贸易则将改变中国的能源版图,这些都将产生巨大的商业机会。

承载了人类对绿色能源的美好向往,氢能将在未来清洁、低碳、安全、高效的能源结构体系中扮演举足轻重的角色。

从氢燃料电池公交车迈向全产业链规模化发展

液态氢作为燃料,可以把火箭推向太空。氢燃料电池汽车,也已经进入百姓生活。山西省能源革命综合改革试点工作正在向纵深推进,大同市致力于成为全国能源革命尖兵。

今年上半年,大同市的空气质量优良天数达到了143天,占比接近80%,这有部分功劳要归于氢燃料电池公交车的应用。目前大同已经配置了100辆氢燃料电池公交车,并在市区建设了制氢加氢一体站,后续还将再建两座加氢站,以满足更多车辆使用。眼下大同市正在积极推进煤制氢和电解水制氢等上游项目,未来将有望实现包含制氢、加氢、氢燃料电池和整车制造在内的氢能全产业链规模化发展。

大同市工信局副局长刘洪文介绍,大同发展氢能产业,有两个优势,一是风光电资源丰富,发展可再生能源电解水制氢产业潜力大,有望建成全省乃至全国绿氢供应基地。二是应用场景丰富,大同中重卡汽车保有量在4.5万辆左右,主要用于煤炭、矿石、化工等大宗物品运输,运行路线相对固定,为氢燃料电池汽车示范推广提供了巨大市场。2020年9月份,大同公布氢能产业发展规划,制定了扶持氢能产业发展以及加氢站审批和管理,制氢、加氢运营补贴等一系列配套政策,走在了全省前列。

打造全国最大的氢能重卡示范场地,首批氢能重卡投入运营

大同依托氢燃料电池公交车打开了氢能产业发展的大门,在太原,一家企业正在打造全国最大的氢能重卡示范场地。

在太原清徐美锦能源工业园区,一排排崭新的重卡牵引车即将投入到整个园区的物流运输中,它们的动力来源于氢燃料电池。据测算,一辆重卡按一年行驶10万公里计算,可以实现碳减排120吨。这里将要建成全国最大的氢能重卡示范场地,首批100辆氢能重卡陆续投入运营。

打造氢能重卡示范场地,布局加氢站必不可少。现在园区内已建成一座加氢站投入运行,这座1000公斤级的加氢站可以同时满足170辆氢能重卡或400辆氢能公交车一天的用氢量。相距不到50米,就有一座制氢工厂,可为加氢站源源不断提供稳定氢源。

美锦能源集团副总裁姚锦城介绍,在煤焦行业,尤其是运输行业,如何用氢能源燃料汽车去替代柴油汽车,美锦找到了一个突破点,就是传统能源企业可以转型为氢能源企业,同时在运行中也能为减排作贡献。

姚锦城说:“我们来算个账,氢能源49吨载重重卡每百公里耗氢10公斤,按照现在的指导价,这辆车行驶100公里的费用是350元。同样载重的柴油重卡每百公里耗油40升,算下来它行驶100公里要花掉270元到300元。表面看,氢能源燃料汽车运营成本比柴油车要稍微高一点。但经过各方面努力,氢能源燃料汽车的运营成本降下来以后,就和柴油车差不多了。最关键的一点是,使用氢能源燃料汽车可以实现减排。”

美锦能源旗下的制氢工厂通过对焦炉煤气的提纯来为加氢站提供稳定的氢源。其实,山西不仅在煤制氢、焦炉煤气制氢等方面有着得天独厚的优势,在电解水制氢方面也具有优势。目前,我省新能源和可再生能源发电机组占比已超过30%,风电装机容量达2047万千瓦,光伏装机容量达1337万千瓦,位居全国前列。

程章表示,电解水制氢成本偏高,降低成本主要依赖于采用低成本的电力,可以采用新能源,特别是弃水、弃风电力。

国家863计划首席科学家、教授级高级工程师石玉林正在从事新型制氢技术和装备的研究,对山西通过场景化应用牵引氢能产业发展,他建议可以在矿区制氢,就地加氢。石玉林说:“煤制氢的成本很低,但有大量二氧化碳排放,可以把煤制氢和风电、光电等可再生能源结合起来,把二氧化碳转化成化工产品。另外还可以考虑把二氧化碳作为储能介质,用于调峰储能,助推风电、光电等可再生能源的发展。”

本栏目内容源自山西卫视“全方位推动高质量发展透视”




责任编辑: 李颖

标签: 氢能重卡 氢燃料电池公交车

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