问:从去年开始,从国家到地方,都在出台支持氢能产业发展相关政策。氢能为什么突然备受重视?
答:从国家层面来看,能源是一个庞大的体系。目前,化石能源是主要的能源来源,但化石能源对环境生态造成巨大污染,并存在资源枯竭的担忧。因此,发展新能源是国家整体发展战略的一部分。在各种新能源中,光伏、风电和水电都属于一次能源,可以转化为电能传输。另一方面,氢作为长期存储的一种方式,有助于解决新能源转化利用中的关键技术问题;近年来,新能源发展迅速,原因在于国家提出了双碳战略。双碳战略带来了显著变化,即利用新能源进行并网发电,解决能源供应问题。氢作为一种重要的解决方案,用于实现氢电耦合存储。换句话说,仅仅依靠储电来解决电网波动是不够的。值得注意的是,新能源并网发电无法完全解决电网波动问题,因此氢成为重要的补充方式;氢与电一样,属于二次能源。对于二次能源的发展,国家高度重视。在国家的大力支持下,出台了氢能中长期发展规划,为氢能整体发展制定了到2035年的详细规划。因此,全国各地都非常重视氢能的发展,希望氢能能够解决未来国家对能源的迫切需求,推动整个能源从传统的化石能源向新能源、更未来的清洁能源转变。
问:与其他可再生能源相比,氢能有哪些优势?
答:无论是风电、光伏、太阳能、海洋能、地热能还是生物能,都属于一次能源。而氢能是二次能源,是在一次能源转化的过程中产生的。因此,所有的可再生一次能源都具有强波动性,这导致在利用上很难直接使用它们,这给我们带来了一个巨大的困境。然而,氢可以稳定转换后发挥稳定的功能。未来的氢可能像现在的煤一样长期存储,需要时可以直接转化为能源,这是它属性上的变化;此外,我们一直将氢视为一种能源,但同时氢也具有能源和资源的双重属性。在未来的国家工业体系中,氢将占据重要地位。一方面,作为重要的新能源载体,它可以提供人们所需的能源;另一方面,它也是重要的资源。未来工业生产将从目前的化石能源脱氢生产化工产品转变为低分子化工产品加氢生产我们所需的日用品。整个生产工艺过程将发生巨大变化。
问:氢能产业目前发展现状及瓶颈
答:早在2008年夏奥会上,氢产品已经开始应用;真正的氢能发展始于2018年之后,国家才开始大力推动这方面的进步。目前的支持包括政策和资金支持,主要集中在制氢和燃料电池端。国家已经投入了大量资源,在政策倾斜、产业创新方面提供了很多支持。因此,资本也在追逐,在相关企业上投入了大量资金。在应用领域,主要集中在燃料电池研发方面,而燃料电池在未来氢能利用中所占比例较小,准确来说,仅占移动应用端的燃料电池。未来大量氢能的利用将主要在工业领域和电网;在这些领域中,实际上未来还将产生一些新技术。然而,无论如何,对两端的投入对于氢能的发展都至关重要;然而在制氢端到用氢端之间缺少了一个桥梁,即氢气的存储和运输。如果不解决这个问题,未来的氢气很难实现大规模运输和存储,这也是氢能领域的一大难题。 目前存储运输技术主要基于气态存储,大规模建设高压储氢系统,使用高压储氢瓶进行远距离运输。实际上已经面临很大的技术瓶颈,不仅涉及场地问题,还涉及危险化学品运输问题以及高压进入城市带来的一系列问题。这些问题都需要解决,在储运氢领域,已经有很多技术在进行探索,如低温存储、液态存储和固态存储等;要真正推动氢能发展,必须解决存储问题。而存储过程中面临的最大难题是:未来氢能源的应用场景在哪里?未来用氢的地方又在哪里? 现在从化石能源转换为氢能源的地方随处可见,而未来一定会走向可再生能源转换氢能源。也就是说通常所说的绿氢,就是从绿色电力到绿色气体的转变。未来绿电的主要地区主要集中在我国西部地区,拥有大量的光、水、风资源。而未来用氢的主要地区主要在我国中东部地区,包括沿海、华中等地区,对氢的需求将大幅增长;这就导致了两个不同的地方:一个产氢的地方和一个用氢的地方,两者之间的距离超过千公里。如何解决氢能源高效地运输过去是一个巨大难题;因此,未来真正卡脖子的问题应该是氢气的存储和运输。西安一九零八已经提出了一个优秀的技术方案,即采用高密度固态储氢技术进行长期存储和远距离运输;在未来我们认为需要解决的问题是:“西氢东运”和“海氢陆运”。这个解决方案是最可能有效且能够实现的一个方案。
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