- 制氫工藝與技術
- 毛宗強 毛志明 余皓
- 901字
- 2020-03-13 17:20:37
0.1 氫氣是“全能”的高級能源并可能成為下一個“主體能源”
2015年國際能源署(IEA)對能源給出新的定義。如圖0-1所示。

圖0-1 2015年國際能源署(IEA)對能源給出新的分類
IEA根據能源的應用形式將能源分為熱、電和交通工具燃料三類。其中對于目前的能源,石油是能夠同時用作這三類的能源。煤炭和核能只能用于熱和電。可再生能源中,太陽能光伏只能用作熱和電能;風能和水能只產生電能;生物質能產生熱和電(還可以制得交通工具用燃料——毛宗強)。當然這一分類還值得商榷。利用同樣的標準,IEA認為未來的能源中,氫氣將和石油一樣是能夠同時用作熱、電和交通工具用燃料的能源。這說明了氫能是可以廣泛用于所有類別的“高級”能源。
2017年1月達沃斯論壇期間,法液空、阿爾斯通、寶馬、戴姆勒、恩吉、本田、現代汽車、川崎重工、荷蘭皇家殼牌、林德、道達爾和豐田13個國際頂級汽車和能源公司CEO宣布成立“氫能委員會”推動氫燃料電池。“氫能委員會”每年提供14億歐元發展氫燃料電池車。“氫能委員會”主席輪流,首任主席為法液空和豐田CEO。一年后,委員會又增加5個新的成員:英美資源集團、奧迪公司、巖谷、塑料制品公司、國家石油公司,以及10個支持成員:三井、Plug Power、Faber Industries、Faurecia、第一元素燃料(真正的零)、戈爾、豐田通商、Hydrogenics,巴拉德、三菱。
2017年11月氫能委員會發布氫能愿景報告:氫能無邊(hydrogen scaling up)。報告中預測:到2050年,大約4億輛氫的動力汽車,1500萬~2000萬輛卡車,以及大約500萬輛公共汽車,它們在各自的運輸部門平均有20%~25%的份額;氫能也能占1/4客船和1/5的機車,基于氫的合成燃料在飛機和貨運船中也將占一定比例;在建筑用熱量的需求約占10%;氫被用作30%的甲醇和10%的鋼鐵生產可再生原料。到2050年氫將占世界終端能源消耗的18%。
“主體能源”指在能源份額中占10%以上的能源。我國目前的主體能源為煤炭和石油。同時,正在努力希望于2020年將天然氣打造成為我國第三大主體能源。目前我國氫氣產量已經達到2200萬噸,占世界氫氣產量的34%。氫氣目前主要用于工業原料,如合成氨;間接能源,如石油加氫,煤制油,煤制天然氣,煤制甲醇;少量用于直接能源。
考慮到能源的發展速度,筆者估計2040年氫將占世界終端能源消耗的10%,即屆時氫能將成為“主體能源”。