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徐春明院士:顶层布局推动“补链”,打通氢能产业各环节

2022-10-11   国际能源网   阅读量:155

    当前,发展氢能产业已成为我国推动能源革命、助力实现碳达峰、碳中和目标的重要抓手。由于氢能产业链条长,涉及环节和领域众多,如何构建完整产业链、价值链,推动氢能产业健康、良性发展,成为政策和行业关注的重点。

    日前,中国科学院院士、中国产业发展促进会氢能分会专家委员会主任徐春明接受记者专访,以专家的视角,为打造氢能产业健康发展生态建言。采访实录如下:

    氢能产业链条长,涵盖上游制氢,中游储、运、加,下游用氢环节,要形成完整成熟的产业链,目前主要的瓶颈在哪里?

    徐春明:最关键的是制、储、用各个环节的衔接。目前,单论制氢,已经不存在卡脖子技术,但是制和储,储和用之间都存在“空隙”,两两之间的有效连接比单个技术的要求更高。比如氢气生产出来以后,如何走完“最后一公里”,实现“氢进万家”?这对储运就有很大的要求。我们大规模的制和用都没有问题,但是要把氢分销到千家万户,各个环节之间的连接就存在很多的问题。让制、储、运、用形成一个链条,这方面不是很成熟。

    氢能尚处于产业发展初期,要推动氢能产业快速发展,哪些政策支持是目前迫切需要的?

    徐春明:首先,要做好“顶层设计”,行业发展到了一定程度,就需要把“顶层设计”做好,引导行业良性的发展,避免出现“野蛮生长”。

    其次,需要在各个环节制定标准,对各个环节的产品都进行规范,比如氢存储、运输的方式各种各样,如果缺少标准的规范,就会变成“一团乱局”,不利于行业的有序发展。

    此外,政策还要关注行业中卡脖子的材料、设备、系统。在氢能产业中,有的环节可以靠企业自己来发展,有的环节则需要由政府来推动,比如一些企业不愿意干但对于行业发展又很重要的环节,就需要发挥政府职能,把产业链各环节打通。

    从去年以来,国家大力推动大型风电光伏基地建设,主要在可再生能源资源富集的区域,但这些区域远离用电负荷中心,在这些区域利用可再生能源就地制氢是解决消纳问题的主要路径之一。目前来看,在这些地区开展绿电制氢存在哪些难题?未来应如何发挥氢在能量存储、解决可再生能源大规模消纳难题方面的优势?

    徐春明:“十四五”“十五五”期间,风电、光伏将会迎来大规模发展期,西部风光资源丰富的区域会成为大规模增长的主力,但真正电力负荷大的地区在东部发达地区,存在区域的不匹配问题。所以氢能被视为一个解决路径,氢的用途更灵活,储存方式也较多,但目前来看,在这些地区可再生能源就地制氢还存在一些难题。比如通过管道输氢给周边的化工厂用,但化工工业最怕不稳定,需要稳定的供应,这对风电、光伏制氢将会带来新的挑战。

    面对新的挑战,我们可以把绿氢变成绿氨,因为氨的储运容易得多,可以大规模长距离运输,是一种重要的绿电存储方式。同时,氨还可以用来制化肥,增加了应用场景。

    您谈到的绿电制氨,中国石油大学重质油国家重点实验室与宁东基地有相关的合作,可以介绍一下这一合作的进展吗?

    徐春明:我们跟宁东的和宁化学有限公司(泸天化集团旗下子公司),这家公司是做合成氨的,也有生产尿素的业务。由于宁夏本身有丰富的光照资源,光伏电力比较便宜,所以我们在2020年启动了合作,利用当地光伏发电制氢,然后氢加氮合成氨,氨再加二氧化碳生产尿素。其中合成氨和尿素都是成熟的技术,只是氢的来源不一样了。过去煤制氢需要排放大量二氧化碳,能耗也比较高,现在使用电解水制氢,可以消纳大量绿电,同时减少二氧化碳排放。

    目前,这个路线正在推进,如果进展顺利,到明年1万吨的示范装置就可以建成。因为其中的各项技术都是成熟的,将这些技术集成在一起,我们可以明确综合下来,其运行参数、经济性到底怎么样,从而做一些经济性的比较。

    当前,氢能行业发展存在“两头热中间冷”的现象,制氢端和应用端备受关注,而中间的储运环节相对较冷,对于完整产业链的构建,未来政策应如何在储运环节发力?

    徐春明:政府层面应该从顶层来布局和引导,与制氢端和应用端相比,储运环节存在“光花钱难见效”的困境,需要政府来引导。由于企业的目标是追逐效益,对于一些不受关注但是又很重要的环节,就需要政府来“补链”。目前,很多技术和产品大家都在做,但不同的“制”和“用”对“储运”的要求不同,高压、管道、液态、固态,哪个路线是合适的,要用最适合的技术路线把不同的环节拼在一起,形成完整的产业链,这部分需要政府更多的发力,弥补薄弱环节。

徐春明
中国科学院院士