近日，央視《對(duì)話》特邀中國(guó)科學(xué)院院士、西安交通大學(xué)教授郭烈錦 ，南方科技大學(xué)清潔能源研究院院長(zhǎng)、澳大利亞國(guó)家工程院外籍院士劉科，北京億華通科技股份有限公司董事長(zhǎng)張國(guó)強(qiáng) ，寶豐能源集團(tuán)總裁劉元管，解讀氫能時(shí)代到底還有多遠(yuǎn)。
氫能，作為一種高熱值、零污染的能源，對(duì)于促進(jìn)全球經(jīng)濟(jì)脫碳，特別是在工業(yè)和交通領(lǐng)域有著不可或缺的替代作用。不久之前，我國(guó)出臺(tái)了《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長(zhǎng)期規(guī)劃》，首次明確地提出氫在能源體系當(dāng)中所占的重要地位。近日，央視《對(duì)話》 欄目特邀嘉賓為您深度解讀氫能時(shí)代到底還有多遠(yuǎn)。
為什么我們需要?dú)淠埽?/strong>
氫能，作為一種高熱值、零污染的能源，對(duì)于促進(jìn)全球經(jīng)濟(jì)脫碳，特別是在工業(yè)和交通領(lǐng)域?qū)l(fā)揮不可或缺的替代作用。
中國(guó)科學(xué)院院士、西安交通大學(xué)教授郭烈錦：氫能它是跟電一樣，是一種二次能源，它是由一次能源通過(guò)人工加工的辦法制取的一種能源，電它是一個(gè)過(guò)程性的能源，它沒(méi)法直接存儲(chǔ)，而氫本身它是可以直接生產(chǎn)、直接存儲(chǔ)、直接使用，而且很容易轉(zhuǎn)化，氫和電之間又可以互換互補(bǔ)，是形成一種比較完美的高效轉(zhuǎn)化、清潔轉(zhuǎn)化的一種氫電互補(bǔ)的體系的。所以我們推動(dòng)氫能的發(fā)展，是圍繞使得我們?nèi)祟惖挠媚艿墓┙o體系逐步地走向無(wú)氮、無(wú)碳。
氫能安全嗎？
人們對(duì)氫的認(rèn)識(shí)不夠深，不夠廣，對(duì)氫大家總有很多誤解。
郭烈錦：氫跟燃?xì)庖粯樱热缯f(shuō)從4%到75%，它有都有可能爆炸。但是氫分子是最小的，擴(kuò)散速率也是最快的，特別是開(kāi)放空間中，要聚集到高濃度是很困難的。而且氫的爆炸它是有條件的，比如說(shuō)它是要有見(jiàn)到明火，到達(dá)燃點(diǎn)以上，它的濃度還要達(dá)到相應(yīng)的爆點(diǎn)的濃度，才會(huì)出現(xiàn)爆炸，它與常規(guī)的燃料比起來(lái)，它實(shí)際上比燃?xì)獾绕渌剂线€是更安全的。
氫能汽車讓你擺脫“里程焦慮”？
郭烈錦：實(shí)際上在加氫站，比如說(shuō)它一次注滿氫5公斤，大概也就3到5分鐘，小汽車是可以跑500公里以上。所以如果我們的加氫站的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，而我們氫的源是可保證的條件下，這個(gè)“里程焦慮”是完全沒(méi)有必要的。
郭烈錦：現(xiàn)在比較容易做到的是汽車使用氫燃料電池的車，讓能量效率更高。那么在工業(yè)過(guò)程中，實(shí)際上有大量可以用氫的地方。比如說(shuō)我們?cè)诟鞣N工業(yè)過(guò)程中使用的化石燃料煤炭、天然氣、石油作為原料或者作為能源來(lái)供給的過(guò)程，實(shí)際上都有可能在過(guò)程中采用氫來(lái)作為替代，使這個(gè)過(guò)程更為清潔，更為高效。
氫能汽車能否替代電動(dòng)汽車？
寶豐能源劉元管：氫能的基礎(chǔ)設(shè)施還不完善，特別是加氫站，這是一個(gè)很現(xiàn)實(shí)的問(wèn)題，第二個(gè)還有經(jīng)濟(jì)性的問(wèn)題，買車的成本，運(yùn)營(yíng)的成本，這兩個(gè)都得考慮。還有一個(gè)它的動(dòng)力特性，安全性方面也應(yīng)該認(rèn)真對(duì)待，咱們國(guó)家現(xiàn)在有沒(méi)有一系列完整的乘用車用氫的標(biāo)準(zhǔn)體系？
您是否要做這樣一個(gè)投資（建設(shè)加氫站）？
寶豐能源劉元管：首先要看這個(gè)氫是什么氫。傳統(tǒng)是化石能源制氫，還有工業(yè)副產(chǎn)的氫，另外就是可再生能源制氫。也有一種說(shuō)法叫灰氫、藍(lán)氫、綠氫。下一步化石能源制氫肯定要嚴(yán)控，工業(yè)副產(chǎn)的氫如何充分利用，可再生能源制氫一定要大力發(fā)展。我為什么講這個(gè)前提？這與加氫站的規(guī)劃關(guān)系非常密切。
所以您想做的加氫站是什么樣子的？
寶豐能源劉元管：一個(gè)是怎么樣把工業(yè)副產(chǎn)的氫充分合理利用，首先圍繞著工業(yè)布局，選址要科學(xué)；第二個(gè)，像新能源比較富集的地區(qū)，工業(yè)園區(qū)、礦區(qū)、城市里都可以優(yōu)先發(fā)展，這樣就解決了就地消納的問(wèn)題，就可以把成本降下來(lái)。
劉科院士：我非常同意劉總的，我們有大量的煉油廠，我們現(xiàn)在需要?dú)洌际悄没茉粗茪洹＿@些可再生能源制來(lái)的氫，也可以把它補(bǔ)上去，都可以降低中國(guó)的二氧化碳排放，都可以減低中國(guó)的石油進(jìn)口度。同時(shí)在這個(gè)過(guò)程中，我們的可再生能源的制氫能力起來(lái)了，在一定的固定區(qū)域里邊我們?cè)僭O(shè)綠色加氫站。
在儲(chǔ)運(yùn)這個(gè)領(lǐng)域，他的難度難在什么地方，有沒(méi)有破解之道？
寶豐能源劉元管：各種儲(chǔ)運(yùn)方式當(dāng)中，用管網(wǎng)輸送毫無(wú)疑問(wèn)是最便宜的，碳排放70%以上是由于工業(yè)生產(chǎn)造成的，交通只占10%左右，建筑、生活大概剩下的還占到百分之十幾，大體上是這樣一個(gè)比例。如果有這樣一個(gè)全局的概念，可能對(duì)管網(wǎng)建設(shè)的必要性就會(huì)作出重新的判斷。所以結(jié)論是輸氫管網(wǎng)有必要建設(shè)，而且需要盡早規(guī)劃、加快建設(shè)。
制氫怎樣又干凈又便宜？
寶豐能源劉元管：我們2019年就搞了一個(gè)工廠，利用太陽(yáng)能光伏電站發(fā)的綠電，對(duì)水進(jìn)行電解，生產(chǎn)綠氫、綠氧。單臺(tái)電解槽的規(guī)模我們現(xiàn)在已經(jīng)做到了一千標(biāo)準(zhǔn)立方米每小時(shí)，目前我們已經(jīng)形成了每小時(shí)3萬(wàn)立方米的制氫能力。將來(lái)我們的目標(biāo)是逐步地發(fā)展到百萬(wàn)噸級(jí)，一個(gè)是逐步向氫能交通發(fā)展，另外是向氫能的全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展。
在控制成本方面，除了技術(shù)的研發(fā)創(chuàng)新之外，還有一個(gè)問(wèn)題，實(shí)際上電解水制氫用的是直流電，但是新能源發(fā)的電發(fā)出來(lái)是直流的，把它變成交流的，上了網(wǎng)從網(wǎng)上下來(lái)再把它變成直流的，這個(gè)過(guò)程實(shí)際是要耗能的，這些方面都可以研究。
考慮到了盈利問(wèn)題嗎？有時(shí)間表嗎？
寶豐能源劉元管：我們現(xiàn)在的制氫成本，大概可以控制在1塊錢以下。但是前提是我們的電站離網(wǎng)運(yùn)行，這就需要國(guó)家在這些方面給予政策的支持。一般新能源發(fā)電以后，大家都要上網(wǎng)，如果有條件離網(wǎng)運(yùn)行，這就給我們降低成本創(chuàng)造了很好的條件。比如電價(jià)鼓勵(lì)政策，現(xiàn)在我們發(fā)出了電，上網(wǎng)以后要交上網(wǎng)費(fèi)，再下來(lái)，自然電價(jià)里就含了上網(wǎng)費(fèi)，而電費(fèi)在電解水的制氫成本里占到了70%以上，這是成本的大頭。如果離網(wǎng)運(yùn)行，至少上網(wǎng)費(fèi)的費(fèi)用就省下來(lái)了，成本就降下來(lái)了。另外是土地，西部地區(qū)除了風(fēng)光資源比較豐富之外，其實(shí)它有大量的荒漠化的土地可以利用。把這兩個(gè)問(wèn)題解決了以后，實(shí)際上就意味著我們的電力成本可以把它降到一個(gè)比較低的水平，電力成本降下來(lái)了，自然可以把綠氫的成本降下來(lái)。
劉科院士：我非常同意，今后要讓可再生能源大發(fā)展，就必須要離網(wǎng)運(yùn)行。那么在西部很重要的一點(diǎn)，你允許離網(wǎng)了，它本來(lái)是直流電，你沒(méi)必要變成交流電，然后最后回來(lái)又變成直流電。西部的太陽(yáng)能資源、風(fēng)能資源很多，就讓它離網(wǎng)運(yùn)行，產(chǎn)生綠氫。但是氫氣運(yùn)輸又很難，除非未來(lái)中央要下決心，要搞一條長(zhǎng)距離的輸氫管線，否則氫氣又很難輸過(guò)來(lái)。那怎么辦呢？就和他們的煤化工園區(qū)結(jié)合，把綠氫、綠氧變成一個(gè)綠色的液體，拿火車也可以拉，管線也可以輸送。
