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有研科技集团蒋利军:氢电互补支撑现代能源体系发展

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9月18日,由中国产业发展促进会氢能分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。有研科技集团首席专家、国家有色金属新能源材料与制品工程技术研究中心主任蒋利军在会上表示,“国家双碳战略背景下氢能可以发挥三个作用,一是多维降碳,二是能源安全,三是稳定供能。”

蒋利军指出,氢具有能质两用特性,可以带动工业、运输、建筑业等领域的降碳;可部分替代油气,缓解我国油气燃料的安全供应问题,并进一步开辟外输新通道,深度开发受限可再生能源能源;利用氢能的长周期储能特性,提高电网和分布式供能的稳定性。

氢能和电能将在终端应用中将占据主要地位,通过氢电互补支撑现代能源体系的发展,氢与电在现代能源体系中是战略合作者,而非竞争者。目前绿氢主要来自于绿电,由于电氢转化,能效将有所降低,在能效优先的前提下,蒋利军认为应坚持“宜电先电,电难氢顶,减少转化,经济安全”的原则,通过电氢互补支撑长周期稳定的供能,解决电能难以解决的降碳问题。在这个基础上,再进一步解决发展氢能过程中的成本、安全和能效等问题。

“氢的经济竞争力是可持续发展的基础,预计到2030年,22项氢能应用成本可与其他低碳替代品持平,约占全球能耗的15%。”蒋利军表示,其中,长途重型运输和区间火车最具竞争力。目前,世界上已经有比较成功的商业化推广的案例,一个是日本户用热电联供,一个是美国的燃料电池叉车。我国的绿氢还处于初期发展阶段,目前只是一些试点示范项目,运行时间短,数据积累较少,实际数据还不足以支撑经济性分析。蒋利军认为,绿氢的综合应用,主要面临着三个方面的挑战。一是高成本和低效率,二是安全风险,三是核心技术、装备存在一些“卡脖子”问题。解决这些问题,需要从政策保障、标准法规、场景选择以及技术研发等方面共同发力,打一套组合拳。

蒋利军认为,产业发展初期,合适的政策支持非常重要,最近美国发布了“降低通货膨胀法案”,其中有一条非常重要的条款,即绿氢经税收抵免后每公斤价格降至0.73美元,折合人民币约5元。这个价格将是世界上最低的,对于氢能的发展非常有利,会产生很大的聚集效应。可以预期,一旦这个法案落地推广,将吸引许多世界氢能产业链上的重要龙头企业落地与此,形成一个集聚的氢能产业生态,快速形成竞争优势,因此政策引导是非常重要的。

制氢成本方面,蒋利军认为主要影响因素有三个,一是电价,二是装备折旧,三是运行时间。其中,电价影响最显著,一般占百分之七八十。降低电价除一些政策支持外,在不同场景、不同地区采取不同的方式也是非常重要的,在可再生能源丰富的地区采用离网规模化制氢可能是一个非常理想的降低电价选择。储运加方面,储运加成本约占总成本的60%,其中加氢成本约占50%。加氢成本高的原因有两个,一是高压装备成本高,二是运营维护成本高,目前国内正在探索“绿氢低压”方式降低供氢成本。

有研科技在分布式供能、氢储能方面也做了探索。公司在怀柔基地,建设了30KW的风电电解水制氢,500NM3固态制氢,5KW燃料电池发电集成系统;氢储能方面,将合作建设200MW,800MWh的氢储能调峰电站,每年可产氢2.1万吨,发电2.9亿度,将采用96套8000Nm?金属固态储氢装置保证现场的安全高密度储氢。经济性方面,蒋利军认为,燃料电池分布式发电已经具有成本竞争力,尤其是应用到工业园区,目前我国工业用电相对较贵,应用到工业更容易实现成本的平衡。商用车辆方面,有研科技与相关单位合作,在低压储氢公交车、低压储氢物流车、叉车以及游艇等方面都已经有了小规模的示范。其中,低压储氢燃料电池叉车加氢方便,运行成本低,运行时间长,安全性好,目前已经开发了1.5吨的叉车,将有15台投入示范运行。公司也在固态储氢在应急发电车、轨道机车上的应用等方面开展了探索。

最后,蒋利军对氢能产业发展提出四点建议。一是经济可持续发展应该是氢能产业健康发展的关注重点。建议制定相关政策,鼓励发展资源地绿氢和化工就就近利用、工业园区的风光氢储微网供能和工业园、物流园的绿氢叉车等三个可能较快实现经济可持续发展的应用方向;二是降低绿电价格是降低绿氢成本最有效的手段,应该鼓励发展风光微网直接制氢,减少过网费,直交流和高低压变换环节,低成本高效率制取绿氢;三是充分利用碳汇和绿电两个政策工具,制定相关政策,提高企业以绿氢替代灰氢的内在驱动力,将绿氢与上游的可再生能源和与下游的化工产业整合一体;四是加快新标准规范的制定和新技术新工艺新装备的“三新认证”,加快具有中国优势的新技术成果的推广应用。

编辑:敬之

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