- 中國氫能產業政策研究
- 中國國際經濟交流中心課題組
- 1182字
- 2024-04-09 15:53:38
(二)氫能是實現能源革命的重要途徑
黨的十九大報告提出,要推進能源生產和消費革命,構建清潔低碳、安全高效的能源體系。氫能作為一種來源廣泛、清潔無碳、靈活高效、應用場景豐富的二次能源,是推動傳統化石能源清潔高效利用和可再生能源大規模發展的理想互聯媒介,也是實現交通運輸、工業和建筑等領域大規模深度脫碳的最佳選擇。氫能及燃料電池正逐步成為全球能源技術革命的重要方向,是實現能源革命的重要途徑。
氫能可以引領能源變革,應對氣候變化。世界能源更替是一個不斷降碳和增氫的過程,從柴薪(C10,H1)、煤炭(C2,H1)、石油(C1,H2)以及天然氣(C1,H4)的主要元素構成比例可以發現,脫碳加氫和清潔高效是能源科技進步大趨勢。作為二次能源,氫能的制取來源廣泛,不僅可以通過煤炭、石油、天然氣等化石能源重整、生物質熱裂解或微生物發酵等途徑制取,還可以通過焦化、氯堿、鋼鐵、冶金等工業副產氣制取,也可以利用電解水制取。從化石能源中獲取,有助于煤炭等一次能源清潔高效利用,提升供給側質量;通過電解水制取,特別是與可再生能源發電相結合,不僅實現全生命周期綠色清潔,更拓展了可再生能源的利用方式,有助于引導大量可再生能源從電力部門流向交通運輸、工業和建筑等終端使用部門,實現深度脫碳,履行《巴黎協定》碳減排承諾。國際能源署(IEA)發布的氫能報告分析,預計到2030年,用可再生電力生產氫氣的成本可能會下降30%。由于可再生能源成本下降和氫氣產量的增加,氫燃料電池、加氫設備都可以從大規模制造中受益,“氫能擁有巨大的潛力,世界不應該錯過這個使氫能成為我們清潔和安全的能源未來重要組成部分的獨特機會”。
氫能可以促進可再生能源的整合消納,優化能源結構。在電價較低的地區,可通過電解水制氫,解決棄風、棄光、棄水等問題,促進大規模可再生能源的整合消納。當電力過剩時,可以通過電解將多余電能轉化為氫氣,產生的氫氣可以在電力不足時提供備用電力,也可以用于其他能源消耗領域,如交通運輸、工業生產或居民生活等,促進清潔能源發展,優化我國能源結構。
氫能可節約能源,實現油氣替代,提升能源安全水平。氫在常見燃料中熱值最高,約是石油的3倍、酒精的3.9倍、煤炭的4.5倍,發電效率與綜合能效遠高于傳統化石能源。我國能源對外依存度逐年遞增,2018年原油和天然氣對外依存度已分別高達70%和45%,能源安全面臨嚴峻挑戰。氫能通過燃料電池技術應用于交通領域,既可節約能源,提高能效,還可部分替代石油和天然氣,降低對外依存度,有助于提升我國能源安全水平。
氫能可作為能源互聯和儲能媒介,為構建現代能源互聯網發揮樞紐作用。氫可以成為連接氣、電、熱等不同能源形式的橋梁,并與電力系統互補協同,是跨能源網絡協同優化的理想互聯媒介,有效解決電力不易長期儲存問題,增加電力系統靈活性,實現不同能源網絡之間的協同優化,形成可持續、高彈性的創新型多能互補系統。
表0-1 氫氣獲得方式及成本
