中国工程院干勇:“电电混动”氢能源汽车将成为新技术发展方向
近日,由我会与北京市未来科学城管委会共同主办的2022全球能源转型高层论坛“能源谷氢能机遇与发展”分论坛在京召开。中国工程院院士、中国工程院原副院长干勇在会上表示,预计2050年氢在我国终端能源体系占比约10%,2060年占比将达约15%,成为我国能源战略的重要组成部分,氢能将纳入我国终端能源体系,与电力协同互补,共同成为我国终端能源体系的消费主体,带动形成十万亿级的新兴产业。
干勇指出,清洁氢能经成为全球所有碳中和路线的关键支柱之一,预计可助力实现全球温室气体排放的15%的去碳化,预计到2050年,对于氢能的需求量增长将高达7倍。氢能生产潜在总市场容量有望在2030年底翻倍增长,到2050年底将突破1万亿美元。
干勇认为,氢能作为储能载体的移动式能源和分布式固定能源,将为人类最大限度利用可再生能源提供有力保障,应建设大规模绿氢制备基地,支撑“双碳”目标实现。“西部地区应成为绿氢主体供应基地。按西部五省占比50%测算,2060年风电+光伏装机24亿千瓦,发电量4万亿千瓦时,若通过氢储能,不用考虑上网问题,富余发电量可制氢5000万~7500万吨。”
当前,氢能产业投资飞速增长,其中技术部署领域尤为显著。干勇分析指出,从绿绿氢和蓝氢电解槽以及CCUS生产、储能、本地配送销售、输运和全球贸易等环节的全方面投资来看,预计清洁氢能直接供应链投资总额达5万亿美元才能实现碳中和。
“氢能为制造业高质量发展带来新机遇。”干勇进一步分析表示,氢能源汽车行业已在“十城千辆”及以奖代补政策下完成了初期导入,将加速进入提速发展阶段。他建议,可在物流密集的港口地区建立“柴改氢”示范区,优先发展氢能商用物流车,开创氢能重卡时代。“以唐山市为例,当地炼焦产能约为3600万吨,可提纯氢气约50亿立方米,足够3万辆重卡运行。”
“双碳”背景下,化工产业发展迎来新路径。据干勇介绍,通过可再生能源发电制氢与煤化工耦合,将避免高耗能的水煤气变换过程,有效降低空分能耗煤气化过程,减少煤炭用量近50%,可减排二氧化碳69.3%。
在氢冶金方面,干勇介绍,百万吨氢冶金示范项目正在启动。“利用海上风电或者光伏建站,计划在南海湛江建设百万吨氢冶金项目进行示范。”
在固态储氢方面,干勇认为,从体积储氢密度、安全性等因素考虑,固态储氢是具有商业化发展前景的储存方式之一,可实现工业副产氢净化储运一体化,以固态储氢为氢源的“电电混动”氢能源汽车将成为新技术发展方向之一。“第一个‘电’是指燃料电池提供的‘电’,是动力系统中的主要电源,采用以固态储氢为氢源的燃料电池,提供稳定工况下的输出功率;第二个‘电’是指储能电池提供的‘电’,是动力系统中次电源,用于车辆启动和加速等瞬态下所需的大功率。”
在电解槽方面,干勇表示,电解槽需求带来的装备产业发展空间巨大。“据IEA预测,2030年全球总氢2.12亿吨,若中国占比30%,则约3900万吨,按照65%为绿氢、约44%的负荷考虑,约需450GW电解槽,则需5MW约10万套,产值约1.43万亿元。”
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