文 | 本刊記者 李帥
作為一種可以連接所有能源形式的“萬(wàn)能能源”,氫能正在全球主要國(guó)家迅速生長(zhǎng)。這個(gè)被稱為下一代的基礎(chǔ)性能源,能否帶來(lái)新一輪的產(chǎn)業(yè)革命?
隨著能源轉(zhuǎn)型的快速推進(jìn),氫能的戰(zhàn)略價(jià)值進(jìn)一步凸顯。
氫氣是國(guó)際公認(rèn)最理想的能量載體和清潔能源提供者,被譽(yù)為“21世紀(jì)的終極能源”。在溫室氣體排放壓力日益加大的今天,氫能以熱值高、清潔綠色和零排放的獨(dú)特優(yōu)勢(shì),成為了國(guó)際社會(huì)發(fā)展的共識(shí)。
國(guó)際氫能委員會(huì)發(fā)布的《氫能源未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)調(diào)研報(bào)告》顯示,到2050年,氫能源需求將是目前的10倍,全球能源需求的18%將來(lái)自氫能源。
在專家看來(lái),能源結(jié)構(gòu)從碳?xì)浠衔锬茉礊橹鬓D(zhuǎn)向氫能源為主是大勢(shì)所趨,氫能源將成為下一代的基礎(chǔ)能源,而這種基礎(chǔ)性能源可能引起新一輪的產(chǎn)業(yè)革命。
隨著氫能的廣泛應(yīng)用,氫能下游的燃料電池汽車,被看成是汽車行業(yè)未來(lái)發(fā)展的主流方向之一。提早布局相關(guān)技術(shù)及研發(fā),將有利于在下一代工業(yè)體系爭(zhēng)奪中占據(jù)重要位置。
相關(guān)專家表示,如果說(shuō)中國(guó)目前的氫能發(fā)展處于2.0階段,韓國(guó)則為2.5,而日本已經(jīng)達(dá)到了3.1。盡管還有較大差距,但氫能正在我國(guó)政策層面越來(lái)越受到關(guān)注,而相關(guān)產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用也逐步走向普通民眾的生活。
中國(guó)作為世界第一的能源消費(fèi)國(guó),在氫能發(fā)展上擁有眾多優(yōu)勢(shì),例如,中國(guó)是目前氫能產(chǎn)能最大的國(guó)家,也是氫能分布最廣泛的國(guó)家。但在技術(shù)上,尤其是在氫能高端的裝備制造、燃料電池的基礎(chǔ)研究等領(lǐng)域,我國(guó)與日本、德國(guó)、韓國(guó)等還有較大的差距。
在氫氣獲取上,目前氫氣來(lái)源更多地來(lái)自化石能源,未來(lái)如何清潔地、低成本地獲取氫氣仍然是一個(gè)重要的課題;在交通方面,目前氫燃料汽車越來(lái)越多,但是加氫站建設(shè)相對(duì)緩慢,涉及規(guī)范、技術(shù)等等因素;更大的問(wèn)題則在于,業(yè)界“一窩蜂”地把目光放在交通領(lǐng)域的汽車上面,對(duì)氫能在發(fā)電、儲(chǔ)能和建筑方面的應(yīng)用顯然不夠重視。
盡管聲勢(shì)浩大,但氫能作為一種能源產(chǎn)業(yè)來(lái)講仍然十分弱小,缺乏國(guó)家實(shí)質(zhì)性支持以及相應(yīng)的規(guī)劃。換言之,氫能雖然已經(jīng)呈現(xiàn)出洶涌噴發(fā)之勢(shì),但同時(shí)也呈現(xiàn)著美好和坎坷的兩面性。
從衛(wèi)星地圖上看,河北省張家口市幾乎都是連綿的群山,地形較為平緩的中心是被清水河一分為二的橋西區(qū)和橋東區(qū)。在被周圍的群山擠壓后,看起來(lái)像一個(gè)上小下大的“沙漏”,清水河如同那一縷細(xì)沙緩緩流下。
張家口市一年四季分明,冬季寒冷而漫長(zhǎng),被譽(yù)為“東方達(dá)沃斯”。2015年7月,中國(guó)北京-張家口擊敗哈薩克斯坦阿拉木圖成為2022年冬奧會(huì)的舉辦城市。綠色、環(huán)保無(wú)疑是每一屆冬奧會(huì)的重要理念,而對(duì)于張家口市公交系統(tǒng),同樣在追求出行的清潔化,即用電動(dòng)汽車和氫燃料電池汽車更新傳統(tǒng)的燃油車。
2月22日清晨,《能源》記者在首發(fā)站百貨大樓站坐上了23路公交車,不同于純電動(dòng)公交車在冬天會(huì)出現(xiàn)電量不足的窘?jīng)r,空調(diào)開放有限,氫燃料電池公交車上則十分暖和,僅過(guò)了幾站,車上便擠滿了人。
作為張家口市第一批投運(yùn)的氫燃料電池公交車——23路、33路公交車,其運(yùn)行路線便是從市區(qū)“沙漏”的上半部分緩慢走過(guò)中間的狹窄部分走到“沙漏”的下端,整個(gè)過(guò)程耗時(shí)一個(gè)小時(shí)。
目前已經(jīng)有74輛這樣的車在這個(gè)“沙漏”內(nèi)來(lái)回穿行,張家口市也成為全國(guó)擁有氫燃料電池公交車數(shù)量最多的城市。而在2019年,張家口市還計(jì)劃新增170輛氫燃料電池公交車,到2020年該市將投入使用的氫燃料電池公交車、物流車、出租車預(yù)計(jì)達(dá)到1800輛,氫已然成為張家口市冬奧會(huì)外的另一張名片。
在張家口,北京億華通科技股份有限公司(下簡(jiǎn)稱“億華通”)已經(jīng)建設(shè)了利用風(fēng)電的制氫廠,項(xiàng)目由其控股的海珀?duì)栃履茉纯萍加邢薰矩?fù)責(zé)。這個(gè)位于張家口市中部橋東區(qū)的項(xiàng)目包括1座制氫站和配套加氫站,總投資5億元,計(jì)劃分兩期建設(shè)完成,其中一期設(shè)計(jì)產(chǎn)能2000Nm3/天(約4噸氫氣/天),建成后每天可以為300輛氫燃料電池大巴拱氫。
由于制氫廠還沒(méi)有真正產(chǎn)氫,所以,目前張家口市區(qū)內(nèi)公交車所使用的氫氣均為外地運(yùn)送而來(lái)的工業(yè)副產(chǎn)氫,價(jià)格相對(duì)較貴?!爸茪鋸S一期建設(shè)在2018年就已完成,具備產(chǎn)氫能力。但是受11·28張家口爆燃事故影響,目前正在做調(diào)整、準(zhǔn)備工作。”億華通一位工作人員告訴記者。
目前張家口市僅有一座簡(jiǎn)易的撬裝式加氫站,加氫站的站長(zhǎng)告訴記者:“目前的加氫站有三套加氫設(shè)備,氫氣由長(zhǎng)管拖車運(yùn)送而來(lái),74輛氫燃料電池公交車均在此補(bǔ)充氫氣,一次加氫時(shí)間在15分鐘上下?!?/p>
據(jù)悉,2019年張家口市還計(jì)劃將新建5座加氫站,到2020年將累計(jì)建成加氫站21座,重點(diǎn)布局在高速公路、奧運(yùn)賽區(qū)等地,提升對(duì)冬奧會(huì)的交通保障水平。
根據(jù)張家口市公交總公司車技部部長(zhǎng)霍俊青的描述:“張家口市有豐富的氫能和太陽(yáng)能進(jìn)行低成本氫氣的制備,大大降低了氫氣的使用成本。目前,市內(nèi)氫氣價(jià)格為30元/公斤,在全國(guó)屬最低。雖然這批氫燃料公交車在車輛采購(gòu)、維護(hù)保養(yǎng)等方面比傳統(tǒng)車貴,但是隨著制造成本的不斷降低,這些問(wèn)題都會(huì)好轉(zhuǎn)?!?/p>
事實(shí)上,不僅僅是張家口市,近年來(lái),氫能在全各地如雨后春筍般出現(xiàn)。在京津冀、長(zhǎng)三角、珠三角、華中、西北、西南、東北,有關(guān)氫能的規(guī)劃都在密集發(fā)布,或是氫氣制取,或是氫燃料電池汽車,“氫都”、“氫谷”林立的局面已然形成。
正月初八,北京下起了大雪,雖然已經(jīng)是年后上班的第二天,但是街上的人并不多。同樣的情形也發(fā)生在高校清華大學(xué)里,校園里只是偶爾能夠見到幾個(gè)拖著行李箱的學(xué)生,但是在能科樓卻有一位老者早早地便開始了工作。
“學(xué)校還在放假,學(xué)生們大都還沒(méi)有回來(lái)。我年前正好去日本東京理工大學(xué)參加了第四屆氫能研討會(huì),所以也想和你聊一聊國(guó)外對(duì)氫能發(fā)展的重視。”記者見到清華大學(xué)核能與新能源技術(shù)研究院教授,同時(shí)也是國(guó)際氫能協(xié)會(huì)副主席的毛宗強(qiáng)時(shí),年過(guò)七旬的他看起來(lái)依然精力充沛。
毛宗強(qiáng)認(rèn)為:“目前,中國(guó)支持氫能發(fā)展是無(wú)疑的,也出臺(tái)了一些文件,但是作為領(lǐng)導(dǎo)人針對(duì)氫能明確的表態(tài)還沒(méi)有看到,不像韓國(guó)、日本等國(guó)家,作為國(guó)家領(lǐng)導(dǎo)人的總統(tǒng)或首相在講演中大力倡導(dǎo)氫能。中國(guó)如果決定要大力發(fā)展氫能,那么也需要經(jīng)過(guò)深入的討論,在國(guó)家領(lǐng)導(dǎo)人層面有一個(gè)明確的態(tài)度?!?/p>
2018年5月,國(guó)務(wù)院總理李克強(qiáng)在日本首相安倍晉三陪同下參觀了豐田汽車的氫燃料電池車,這是中國(guó)國(guó)家領(lǐng)導(dǎo)人與氫最為接近的時(shí)刻。
早在2017年12月,日本便正式發(fā)布了“氫能源基本戰(zhàn)略”,主要目標(biāo)包括到2030年左右實(shí)現(xiàn)氫能源發(fā)電商用化,以削減碳排放并提高能源自給率。
韓國(guó)更是將氫能上升到國(guó)家戰(zhàn)略層面。2019年1月,韓國(guó)總統(tǒng)文在寅在蔚山市政府大樓發(fā)布“氫能經(jīng)濟(jì)發(fā)展路線圖”,計(jì)劃到2019年底,在國(guó)內(nèi)普及4000輛以上氫燃料電池汽車;到2025年,建立年產(chǎn)量達(dá)10萬(wàn)輛氫燃料電池汽車的生產(chǎn)體系;到2040年,將分階段生產(chǎn)620萬(wàn)輛氫燃料電池汽車。
截至目前,日本和韓國(guó)氫燃料電池汽車的數(shù)量均在2000輛的水平。而根據(jù)中國(guó)電動(dòng)汽車百人會(huì)執(zhí)行副理事長(zhǎng)、中國(guó)科學(xué)院院士歐陽(yáng)明高在2018年11月的一次公開講話,國(guó)內(nèi)現(xiàn)在也已經(jīng)有2000多輛氫燃料電池汽車。
就在記者采訪毛宗強(qiáng)的前一天,江蘇常熟發(fā)布了《常熟市氫燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》,依托于奇瑞捷豹路虎、觀致汽車、豐田研發(fā)中心的汽車及核心零部件產(chǎn)業(yè)集群的優(yōu)勢(shì),常熟也將加入氫能發(fā)展的大潮。
全球各國(guó)出臺(tái)燃料電池產(chǎn)業(yè)政策及發(fā)展目標(biāo)
同濟(jì)大學(xué)原汽車學(xué)院院長(zhǎng)、中國(guó)氫能源及燃料電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟(下簡(jiǎn)稱“中國(guó)氫能聯(lián)盟”)專家委員會(huì)主任余卓平告訴記者:“現(xiàn)在的問(wèn)題是沒(méi)有國(guó)家的整體規(guī)劃。各個(gè)地方都結(jié)合自己的資源開始規(guī)劃設(shè)計(jì),這是一個(gè)好事情,但實(shí)際上作為一個(gè)能源結(jié)構(gòu)的專業(yè)階段,并不是一個(gè)地方的事情,而是國(guó)家的事情,現(xiàn)在迫切需要的是國(guó)家的總體規(guī)劃。”
2018年2月,國(guó)家能源集團(tuán)牽頭,同濟(jì)大學(xué)、中國(guó)鋼研、中船重工、國(guó)家電網(wǎng)、中國(guó)一汽、東方電氣、航天科技、東風(fēng)汽車、寶武鋼鐵、中國(guó)中車、三峽集團(tuán)等多家央企和科研機(jī)構(gòu)參與的中國(guó)氫能聯(lián)盟成立。國(guó)務(wù)院國(guó)資委主任肖亞慶,科技部部長(zhǎng)萬(wàn)鋼(時(shí)任),工信部部長(zhǎng)苗圩,國(guó)家能源局相關(guān)負(fù)責(zé)人等紛紛出席成立大會(huì),規(guī)格不可謂不高。
中國(guó)氫能聯(lián)盟幾乎是由國(guó)家能源集團(tuán)一手促成的,總經(jīng)理凌文親自掛帥為氫能奔走呼號(hào)。毋庸置疑,名噪一時(shí)的中國(guó)氫能聯(lián)盟的首要任務(wù)就是說(shuō)服國(guó)家將氫能的國(guó)家戰(zhàn)略地位坐實(shí)。
余卓平告訴記者,在清潔能源行動(dòng)計(jì)劃里面,只是對(duì)氫能有所提及,但是沒(méi)有全面的布局。 國(guó)家能源局現(xiàn)在已經(jīng)越來(lái)越重視氫能,國(guó)家將很快做出最終的抉擇。
2017年,科技部部長(zhǎng)萬(wàn)鋼指出:“在未來(lái)車用能源中,氫燃料與電力將并存互補(bǔ),共同支撐新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展。”在電動(dòng)汽車補(bǔ)貼退坡的階段,氫燃料電池汽車或許會(huì)成為新能源汽車的另一亮點(diǎn)。
2018年2月,財(cái)政部發(fā)布《關(guān)于調(diào)整完善新能源汽車推廣應(yīng)用財(cái)政補(bǔ)貼政策的通知》,電動(dòng)汽車補(bǔ)貼退坡力度空前,續(xù)航里程短、能量密度低的踢出補(bǔ)貼隊(duì)伍。但是對(duì)于燃料電池汽車,補(bǔ)貼的力度并沒(méi)有改變。
事情的發(fā)展大抵如此,電動(dòng)汽車雖然還未取得最終的勝利,但是氫燃料電池汽車,尤其是在公交、物流等商用車領(lǐng)域已經(jīng)蔚然成風(fēng)。
不知從何時(shí)起,氫燃料電池汽車“十城千輛”計(jì)劃的聲音越來(lái)越多,而這也是電動(dòng)汽車的成長(zhǎng)軌跡。若最終該計(jì)劃得到落實(shí),那么電動(dòng)汽車補(bǔ)貼退坡之后,氫燃料電池汽車必將復(fù)制電動(dòng)汽車的發(fā)展路線。
“十城千輛”,全稱為“十城千輛節(jié)能與新能源汽車示范推廣應(yīng)用工程”,2009年由科技部、財(cái)政部、發(fā)改委、工業(yè)和信息化部聯(lián)合啟動(dòng),即通過(guò)提供財(cái)政補(bǔ)貼,計(jì)劃用3年左右的時(shí)間,每年發(fā)展10個(gè)城市,每個(gè)城市推出1000輛新能源汽車開展示范運(yùn)行,涉及這些大中城市的公交、出租、公務(wù)、市政、郵政等領(lǐng)域,力爭(zhēng)使全國(guó)新能源汽車的運(yùn)營(yíng)規(guī)模到2012年占到汽車市場(chǎng)份額的10%。
雖然此前的“十城千輛”也包含氫燃料電池汽車,但是發(fā)展的基本上都是電動(dòng)汽車,而新一輪的發(fā)展或?qū)⑹菤淙剂想姵仄嚨臅r(shí)代。
余卓平告訴記者:“國(guó)家大力推動(dòng)氫燃料電池的發(fā)展最早是從汽車開始的,在國(guó)家科技部“十五”的電動(dòng)汽車重大專項(xiàng)中提出“三縱三橫”的布局中就包含了燃料電池。大家對(duì)燃料電池一直報(bào)以很大的期望,但在2015年也面臨很多質(zhì)疑,對(duì)它的壽命、成本等等,需要消耗鉑金這種貴金屬?!?/p>
但是近幾年來(lái)燃料電池的技術(shù)進(jìn)步非常快,特別是日本豐田在2014年推出第一代商用的燃料電池汽車——Mirai之后,本田Clarity、現(xiàn)代Nexo也都是量產(chǎn)版氫燃料電池汽車,氫燃料電池汽車的技術(shù)日趨成熟,成本也在不斷下降。
不同于國(guó)外,國(guó)內(nèi)推動(dòng)燃料電池汽車的發(fā)展重點(diǎn)在商用車市場(chǎng)并非是乘用車市場(chǎng)。余卓平解釋稱:“以公交車為例,因?yàn)橛泄潭ǖ倪\(yùn)行線路,所以一個(gè)加氫站便可以滿足一大批的車輛。但是對(duì)于乘用車,由于分散在各個(gè)角落,要求更為廣泛的加氫站。因此,初期的氫燃料電池汽車基本上以商用車為主。”
此外,根據(jù)補(bǔ)貼政策,乘用車的補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)每輛可補(bǔ)20萬(wàn)元,而商用車達(dá)到了50萬(wàn)元,這無(wú)疑也是吸引大家都將目光鎖定在商用車的關(guān)鍵所在。
而在補(bǔ)貼之外,技術(shù)上的差距也不容忽視。氫燃料電池本身主要由兩塊技術(shù)組成,即電堆部分和輔助動(dòng)力系統(tǒng)部分(bop),國(guó)內(nèi)很多企業(yè)都是先從輔助動(dòng)力系統(tǒng)部分入手,比如空壓機(jī)等設(shè)備的開發(fā)。而對(duì)于電堆的技術(shù)發(fā)展,主要依賴于基礎(chǔ)研發(fā)的投入,甚至說(shuō)是材料科學(xué)的發(fā)展。
作為張家口市所有氫燃料電池公交車動(dòng)力系統(tǒng)的提供商,億華通自2004年以來(lái)即專注于燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)的研發(fā)與商業(yè)化應(yīng)用,是國(guó)內(nèi)最早開始研究氫燃料電池的企業(yè),公司采取國(guó)際合作+自主研發(fā)的模式,目前在兼收并蓄基礎(chǔ)上,已經(jīng)開發(fā)出全新自主40千瓦、80千瓦的國(guó)產(chǎn)燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī),性能參數(shù)達(dá)到國(guó)際水平。
億華通將自己的發(fā)展模式稱之為“剝洋蔥”,從最外層的整車制造,向內(nèi)部的輔助動(dòng)力系統(tǒng),電堆,雙極板的核心由易入難,一步步深入核心領(lǐng)域。
無(wú)獨(dú)有偶,深圳國(guó)氫新能源科技有限公司總裁王成林也對(duì)記者表示:“氫燃料電池的技術(shù)和成本下降還需要一個(gè)過(guò)程,從商業(yè)化階段來(lái)講,國(guó)內(nèi)和國(guó)外先進(jìn)技術(shù)差距還比較大,可能要5到8年。我們的路線是從bop部分向電堆部分發(fā)展。先使用全球商業(yè)化比較成熟,有過(guò)很長(zhǎng)行駛里程,有安全保障的電堆,合作做動(dòng)力系統(tǒng)。在這個(gè)過(guò)程中隨著自身技術(shù)的不斷進(jìn)步,以及對(duì)電堆和材料深入了解,再去做自己的電堆?!?/p>
與風(fēng)電、光伏不同,氫能在最開始的階段雖然也吸引了數(shù)以千計(jì)的民企入場(chǎng),圍繞氫燃料電池汽車的方方面面尋找機(jī)會(huì),但是最引人注目的則是能源央企和國(guó)企的迅速入場(chǎng)。
國(guó)家能源集團(tuán)煤化工板塊年產(chǎn)超過(guò)400萬(wàn)噸氫氣;同煤集團(tuán)也拋出了5000噸/年煤制氫項(xiàng)目規(guī)劃;在2019年1月組建山東氫能源與燃料電池產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟中,兗礦集團(tuán)便是聯(lián)盟的發(fā)起方,董事長(zhǎng)李希勇透露:“兗礦已編制氫能源產(chǎn)業(yè)三年行動(dòng)方案,聚焦氫能、甲醇、合成氣、燃料電池發(fā)電技術(shù)等領(lǐng)域,構(gòu)建智慧氫能產(chǎn)業(yè)鏈?!?/p>
2017年10月,國(guó)家電投研究院與遼寧省朝陽(yáng)市人民政府簽約共建氫能源產(chǎn)業(yè)基地,項(xiàng)目一期總投資11.3億元,其中便包括風(fēng)電制氫應(yīng)用示范及產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目;2018年3月,三峽集團(tuán)子公司三峽資本公司與美國(guó)普頓公司在濰坊高新區(qū)技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)簽署氫能產(chǎn)業(yè)合作協(xié)議,就制氫、儲(chǔ)氫和加氫先進(jìn)裝備的研發(fā)和生產(chǎn)達(dá)成一致意見。
直接征收行為因直接干涉了投資者的財(cái)產(chǎn)所有權(quán),因而對(duì)直接征收的認(rèn)定標(biāo)準(zhǔn)較為明確;而以間接方式影響投資者財(cái)產(chǎn)權(quán)的間接征收行為具有隱蔽性,認(rèn)定間接征收較為困難,由此亦引起了較多的案件糾紛。
我國(guó)正在運(yùn)營(yíng)加氫站情況
伴隨著氫能發(fā)展持續(xù)發(fā)酵,這樣的消息屢見不鮮。
根據(jù)2018年10月發(fā)布的《中國(guó)氫能源與燃料電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究報(bào)告》,目前國(guó)內(nèi)氫氣主要有四個(gè)來(lái)源,即煤氣化制氫約1000萬(wàn)噸,天然氣制氫300萬(wàn)噸以上,石油制氫300萬(wàn)噸,工業(yè)副產(chǎn)氫約800萬(wàn)噸,電解水制氫100萬(wàn)噸。
根據(jù)中國(guó)的能源特點(diǎn),當(dāng)下用煤制氫是最經(jīng)濟(jì)的方式,這也是包括國(guó)家能源集團(tuán)、同煤集團(tuán)以及兗礦集團(tuán)等國(guó)內(nèi)重量級(jí)煤炭集團(tuán)紛紛投身氫能的一個(gè)重要原因。即便是考慮到碳排放問(wèn)題,未來(lái)的氫氣來(lái)源將是利用可再生能源電量電解水制氫,幾大電力集團(tuán)也無(wú)疑將擔(dān)當(dāng)主力。
相比氫氣的來(lái)源,由于處于氫能發(fā)展的初期階段,氫氣的運(yùn)輸和加注被公認(rèn)為是下一步氫能發(fā)展的瓶頸環(huán)節(jié)。其中氫氣儲(chǔ)存方面,氣瓶技術(shù)停留在35MPa的階段,離國(guó)際上70MPa的水平仍有差距,同時(shí)加氫站數(shù)量少,加氫困難的問(wèn)題也逐漸凸顯。
截至2017年底,日本已經(jīng)建成91座公用加氫站,美國(guó)加州加氫站數(shù)量為40座,德國(guó)也建成了56座加氫站,其中45座為公用加氫站。
反觀國(guó)內(nèi),2017年9月,全國(guó)首個(gè)市場(chǎng)化運(yùn)作的加氫站在佛山市南海區(qū)丹灶鎮(zhèn)投入使用,該加氫站是一個(gè)三級(jí)站,共投入1550萬(wàn)元建設(shè)而成,儲(chǔ)氫能力達(dá)360公斤。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),國(guó)內(nèi)正在運(yùn)營(yíng)的加氫站數(shù)量?jī)H為18座,還有超過(guò)40座的規(guī)劃和在建加氫站。
但是,隨著氫能發(fā)展的不斷深入,國(guó)家隊(duì)的企業(yè)已經(jīng)越來(lái)越多的開始參與到加氫站建設(shè)中,比如國(guó)家能源集團(tuán)和中石化。
國(guó)家能源集團(tuán)在成立氫能聯(lián)盟之時(shí),便已將目光放到了氫能利用的各個(gè)環(huán)節(jié),這其中就包括加氫站。2018年11月,神華如皋加氫站建成投產(chǎn),該加氫站計(jì)劃安裝兩臺(tái)氫氣壓縮機(jī),日加氫能力達(dá)到1000公斤。
而為了降低用地成本,油氫共建成為建設(shè)加氫站的重要形式,“三桶油”之一的中石化也已經(jīng)越來(lái)越多地參與進(jìn)來(lái),比如說(shuō)國(guó)內(nèi)首個(gè)實(shí)施加氫加油合建站改造的加油站——廣東佛山西樵樟坑(青龍)加油站。
一位知情人士告訴記者:“2018年2月,加油加氫站便開始策劃,當(dāng)時(shí)是以地方政府能源更新的名義,做前期的技術(shù)調(diào)研和站點(diǎn)確定,現(xiàn)在設(shè)備選型初步方案已經(jīng)確定,進(jìn)入報(bào)建階段?!?/p>
上述人士還透露,整個(gè)項(xiàng)目基本上屬于自主建站,如果剔除場(chǎng)地費(fèi)用,只算設(shè)備和配套機(jī)械,以加氫站的安全技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)大概在1400萬(wàn)元左右。出于安全及穩(wěn)定性的考慮,許多核心的設(shè)備采購(gòu)都是進(jìn)口設(shè)備,比如說(shuō)壓縮機(jī)。
截至目前,中石化已經(jīng)完成近10個(gè)油氫混建站的選址工作,除了上述廣東地區(qū)的項(xiàng)目之外,中石化在京津冀地區(qū)對(duì)于加氫站也有越來(lái)越多的部署。
目前,國(guó)內(nèi)氫能發(fā)展的所有注意力幾乎都集中在汽車方面。但是,如果把氫能作為一種能源,從更大的角度來(lái)看,或許能夠更全面的發(fā)掘氫能的價(jià)值和潛力。
余卓平認(rèn)為:“在我國(guó),以煤炭利用為主,石油、天然氣嚴(yán)重依賴進(jìn)口的能源利用形式不可持續(xù),能源結(jié)構(gòu)調(diào)整面臨巨大的挑戰(zhàn)。國(guó)家的能源結(jié)構(gòu)迫切需要找到新的機(jī)會(huì)去轉(zhuǎn)變,這個(gè)機(jī)會(huì)就是可再生能源,但是由于可再生能源的波動(dòng)性,又使得整個(gè)電力結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定?!?/p>
實(shí)現(xiàn)可再生能源的大規(guī)模利用,氫能作為一種高效的媒介,可以將可再生能源的電變得可儲(chǔ)存。從這方面來(lái)看,作為二次能源,氫能是一個(gè)非常好的補(bǔ)充。
根據(jù)氫能理事會(huì)發(fā)布的報(bào)告,氫能如果作為一種能源,在減少二氧化碳排放上發(fā)揮的作用將體現(xiàn)在多個(gè)方面。
首先,發(fā)展氫能可以促進(jìn)大規(guī)??稍偕茉吹恼虾拖{,當(dāng)電能過(guò)剩時(shí),可以通過(guò)電解將多余的電能轉(zhuǎn)化為氫氣。產(chǎn)生的氫可以在電力供應(yīng)不足時(shí)提供備用電力,也可以用于其他能源消耗領(lǐng)域,如交通運(yùn)輸、工業(yè)或居民等,通過(guò)這種方式充分利用過(guò)剩電能。
此外,氫能是長(zhǎng)期性的零碳季節(jié)性儲(chǔ)能的最佳整體解決方案。雖然蓄電池、超級(jí)電容以及壓縮空氣儲(chǔ)能也有助于實(shí)現(xiàn)電量平衡,但它們?nèi)狈鉀Q季節(jié)性不平衡所需的蓄電容量和蓄能周期。
報(bào)告還指出,長(zhǎng)距離電力傳輸會(huì)造成能量損失,但通過(guò)管道運(yùn)輸氫氣幾乎可以達(dá)到100%的效率。這種優(yōu)勢(shì)使氫能在大規(guī)模和遠(yuǎn)距離運(yùn)輸可再生能源時(shí)非常具有經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)力。
余卓平告訴記者:在氫氣儲(chǔ)運(yùn)方面,目前氣態(tài)運(yùn)輸在技術(shù)上相對(duì)較為成熟。短距離的氣態(tài)儲(chǔ)運(yùn)一公斤氫氣在150公里的范圍內(nèi)運(yùn)輸?shù)某杀韭愿哂?元,這個(gè)成本在整個(gè)氫氣鏈條中占比大概10%,這是可以接受的。而對(duì)于氫氣的長(zhǎng)途運(yùn)輸,如果大規(guī)模執(zhí)行,不可避免地要談到氫氣的輸送管道問(wèn)題。從初步的測(cè)算來(lái)看,氫氣管道運(yùn)輸整個(gè)的成本在2.5元左右,總地來(lái)講也是可控的。未來(lái)加強(qiáng)對(duì)氫氣液態(tài)運(yùn)輸方面的研究和開發(fā)也是非常重要的。
最為典型的日本,其實(shí)現(xiàn)自身氫能戰(zhàn)略的方向便是從海外獲取氫氣資源,為了降低運(yùn)輸成本,也在千方百計(jì)的發(fā)展儲(chǔ)氫技術(shù),比如零下253度的超低溫將氫氣冷卻液化運(yùn)輸,利用基于甲苯與甲基環(huán)己烷可逆反應(yīng),以及氨、甲烷等能源載體的儲(chǔ)氫技術(shù)。
當(dāng)然,氫能在交通領(lǐng)域的應(yīng)用是這一輪熱潮的源頭,高效且沒(méi)有二氧化碳的排放,氫能對(duì)于交通領(lǐng)域的環(huán)保作用毋庸置疑。與此同時(shí),工業(yè)過(guò)程中大量消耗天然氣、煤炭和石油等化石能源,產(chǎn)生了全球20%的二氧化碳排放,未來(lái)隨著技術(shù)進(jìn)步,成本下降,氫能對(duì)于工業(yè)領(lǐng)域的脫碳同樣可以發(fā)揮重要作用。
事實(shí)上,日本除了聞名于世的豐田Mirai氫燃料電池汽車,還有氫燃料電池的家用熱電聯(lián)供(ENE-FARM)計(jì)劃,也就是說(shuō)在提供電能的同時(shí)也提供熱能,滿足電力需求的同時(shí)將發(fā)電過(guò)程中產(chǎn)生的熱能加以利用向用戶供熱。
在政府補(bǔ)貼的大力支持下,日本從2009年開始推廣家用氫燃料電池系統(tǒng)的商業(yè)化應(yīng)用,2017年,日本共安裝了約25萬(wàn)套,成本進(jìn)一步下降。