雙碳目標為氫能快速發(fā)展帶來重要機遇
長江日報:氫能被譽為21世紀的終極能源,這種說法是否客觀?
潘牧:化石能源如煤、石油,以及可再生能源如太陽能、風能、水能等,這些都是一次能源,轉化成的電就是二次能源。氫能和電一樣,需要通過轉化得到,所以也是二次能源。
目前地球上有綠氫、灰氫、白氫等。其中,綠氫和灰氫都是二次能源。白氫礦床目前已被探明存在,是一種天然的氫氣,是一次能源,但還處在初步探索階段。所以,氫能總體仍被定義為二次能源,需要一次能源的支持才能得到普及。
認為氫能是終極能源的觀點并不十分科學,但氫能的確是非常重要的能源組成部分。我們目前使用的二次能源主要是電,但目前全球仍有很多電不能到達的地方,氫氣就成為必然選擇。
李諺斐:首先在于什么是“終極能源”。一方面,從我國明確提出的2030年“碳達峰”與2060年“碳中和”目標來看,氫能會在其中扮演重要角色,到2060年,氫能成為終極能源有很大可能性。另一方面,氫能是21世紀終極能源的形式之一,但不是唯一的終極能源,這在業(yè)內是有共識的。其他清潔能源例如太陽能、風能,還有應用端的新能源汽車,目前都已得到快速的發(fā)展。目前來看,氫能發(fā)展相對滯后。
長江日報:氫能產業(yè)全球布局很早,為什么發(fā)展還相對滯后?
潘牧:發(fā)展氫能產業(yè)并非一個新鮮話題,上世紀七八十年代,國外為應對石油危機,就開始著手對氫能的研究。但是這些年來,石油資源未見枯竭,尤其是美國大力開采本國的石油、天然氣資源,這讓全球石油能源供應比較充足,導致氫能的發(fā)展自然放緩。
隨著近年來我國雙碳目標的提出,要解決脫碳問題,氫能被重新提上日程。實現雙碳目標,讓氫能產業(yè)迎來了快速增長的機遇。
有必要超前布局氫能相關儲運基礎設施
長江日報:從氫能產業(yè)上下游來看,氫能產業(yè)快速發(fā)展的難點有哪些?
李諺斐:從氫能產業(yè)整體來看,制氫是上游,儲運、裝備制造是中游,應用是下游。
談到這里,首先得談發(fā)展氫能的驅動因素�?稍偕茉�,例如太陽能和風能的發(fā)展,需要配以儲能,氫作為二次能源,就是儲能的選項之一。這些一次能源轉化為氫儲存起來后,可解決航運業(yè)、鋼鐵業(yè)等領域的脫碳減排問題。從能源安全角度來看,除了電網,還需要其他形式,例如氫能的補充。
從上游來看,我國可再生能源發(fā)展較為充分,規(guī)模最大、速度最快,通過可再生能源制氫相對來說具備有利條件。目前來看,中游還有瓶頸,需要基礎設施的配套;下游需要應用場景的配合。一般而言,上游運轉較好、進展較順利的項目,都有中游、下游的配合,有效解決了氫氣的消納問題。
長江日報:近期,中國石化起于內蒙古自治區(qū)烏蘭察布市、終于北京燕山石化、全長400多公里的純氫輸送管道開始實施。這是我國首個純氫長輸管道項目。從氫能產業(yè)鏈角度看,這一事件有何標志性意義?
李諺斐:這意味著我國氫能產業(yè)鏈的瓶頸問題能在一些部門、場景中得到優(yōu)先解決,這樣氫能產業(yè)發(fā)展得也會更快一些,所以有必要超前布局氫能相關的儲運基礎設施。
氫氣長距離運輸管道的重要性就體現在,因為越來越多的管道一旦形成了網絡,帶來的不僅僅是管道本身的成本降低,還會產生網絡效應。在這些效應的加持下,不管是車的成本還是燃料本身的成本都會大幅下降。
低碳氫能被大規(guī)模應用,對消費者來講,在經濟上要有競爭力;從環(huán)境考慮,有待于整個系統(tǒng)或整個供應鏈網絡的形成,能把低碳氫能送到消費者、企業(yè)的手中,這樣才能達到減排的效應,低碳氫能的環(huán)保優(yōu)勢才能體現出來。
實現氫能產業(yè)規(guī)模效應,須先找到大量應用場景
長江日報:氫燃料電池車作為氫氣應用較為關注的場景,相比鋰電池汽車,為什么發(fā)展遲緩?人們對氫燃料電池汽車的認識還有哪些誤區(qū)?
潘牧:氫燃料電池車能量密度高、加氫時間短,在重載續(xù)航里程長的重型交通工具上具有明顯優(yōu)勢。我國目前在乘用車領域采取鋰電池技術路線,在商用車領域采取氫能源汽車技術路線。目前我國已經有五個城市正在大規(guī)模開展氫燃料電池車示范應用,發(fā)展勢頭非常好。
氫能產業(yè)的發(fā)展最開始是依靠氫能源汽車來帶動的,目前全球已達到8萬多臺的保有量,中國有超過2萬臺的保有量,排名全球第二。要特別說明的是,人們容易“談氫色變”,但這8萬臺車沒有一臺起火過,氫能源汽車的安全性是可靠的。
氫能源汽車大規(guī)模普及目前面臨的主要問題,是從氫氣制取到運輸至加氫站,到給汽車加氫,成本已經增加好幾倍,所以加氫的價格和加油的價格實際差不多,但是和純電車比起來,氫能源汽車的使用成本高。
但我國有豐富的可再生能源,未來可再生能源產生的電會越來越便宜,由這些便宜的電制氫,也會逐步降低氫車的成本。長距離管網運輸的搭建,相比長管拖車,也會讓氫氣的價格降下來。那個時候,氫能源汽車的春天就來到了。
李諺斐:氫能源汽車目前有兩個發(fā)展方向,一是側重于發(fā)展載重型客車和專用車輛,在我國表現突出;二是發(fā)展商用車,例如日本。
氫能源汽車的確是我國很多地區(qū)最開始布局氫能產業(yè)的重點。這是一個從無到有的過程,無論是汽車還是相關基礎設施,例如加氫站都需投入大量成本,回報周期長,等待汽車數量增加有一個緩慢的過程。而純
電動車,依靠我國現有成熟的電網體系,投入成本相對小很多。
所以,氫能產業(yè)在交通領域的表現,一般只會在固定路線、固定區(qū)域先試點,例如港口和各地都在投入的氫能源公交車。這些場景有穩(wěn)定的需求,成本相對更低。
所以近一兩年,氫能產業(yè)發(fā)力的重點轉向了化工、船燃、航煤等領域,綠氫在這些產業(yè)有大量原料和燃料需求,因為這些產業(yè)正需要適應脫碳減排的標準。與交通領域的投入相比,這些產業(yè)只需將原有的燃料替換成綠氫即可,不需要額外投入其他成本。未來,這些大型產業(yè)對氫氣的消納,會逐步帶動氫能基礎設施和相關產業(yè)鏈的完善,增加加氫站的布局,有助于氫能源汽車的普及。
長江日報:化工、船燃、航煤等領域的大規(guī)模氫氣應用,會對整個氫能產業(yè)帶來哪些影響?
李諺斐:我們可以把這些應用場景看作是一種前瞻性的布局。目前我國氫能產業(yè)還沒有形成規(guī)模和格局,氫氣的使用成本很高,就需要一些能夠消納氫氣的大型產業(yè)先用起來,逐步積累產能,這樣產業(yè)的規(guī)模效應才會體現出來,成本才能降低。所以實際上我們在期待什么?下游在政策支持之下,把需求打開,例如在一些小眾領域進行試點,再慢慢鋪開,會產生學習效應、規(guī)模效應、網絡效應,成本曲線會從高走低,就跟當年電動車、太陽能、風能的成本曲線類似,由此把氫能產業(yè)投入本身的成本降下來。
發(fā)展氫能產業(yè),內陸地區(qū)有后發(fā)優(yōu)勢
長江日報:從國內氫能產業(yè)整體布局來看,哪些城市已形成較好的路徑和經驗?
李諺斐:粵港澳大灣區(qū)發(fā)展較好,實際上這里已經具備對氫能廣泛的需求基礎,例如在石化、化工、冶金、船燃、港口氫車運輸以及食品加工等領域。還有,香港的城市燃氣很早就采取摻氫,未來可用綠氫全部替代,這也是很大的需求。在大灣區(qū),綠氫可以直接變成綠氨、綠醇,二者不僅可以作為交通和電力部門的燃料使用,還可以作為石化和化工行業(yè)的原料,有廣泛應用。
所以,在大灣區(qū),綠氫不論是用能還是原料的需求都非常充足,存在廣泛的應用場景。其次,沿海地區(qū)有大量進出口氫基能源的機會。
潘牧:氫能實際是“奢侈品”。經濟條件越好的地方,氫能的產業(yè)鏈和市場發(fā)展越好。但并不是說除了發(fā)達地區(qū)以外,其他地區(qū)就沒有機會了。因為氫能產業(yè)還遠沒有達到成熟的地步,發(fā)展格局并沒有形成,內陸城市、后發(fā)地區(qū)有后發(fā)優(yōu)勢。
(責任編輯:子蕊)