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五大要素,让氢能更具竞争力
作者: 作者单位:新能源汽车界 所属类别:观察 2019-12-03 10:20:39 浏览:255
  2019年6月,世界能源理事会(World Energy Council)首次发布氢能简报,简报深度分析了氢能的潜力,描述了氢能源应用的五大领域,并据此提出了决定氢气能否在能源转型中发挥重要作用的五大关键要素。
  第一,认识到氢能可作为全系统转型解决方案。由于成本削减和可再生能源兴起,氢能在过去几年中作为全能脱碳解决方案获得了重视。工业、运输和热力等行业仍然很难脱碳,其电气化将面临重大的技术和经济挑战。氢气可能是将这些减碳困难行业转向零排放生产的合适且有效的方法。
  第二,3条可持续生产氢气的路径。氢的提取非常耗能,可以通过几种工艺生产低碳氢,电转X(P2X)是一种有前景的候选方案,该技术主要通过气体和液体再转化途径的可再生能源电容生产合成燃料。但其缺点在于可再生能源渗透率低,且目前电解器的成本高、产量有限。另一种蓝色的氢生产路径是蒸汽甲烷煤气化与碳捕集封存技术(CCS),这条路径的主要挑战在于大规模CCS技术的成本效益,并且必须通过监管和财务计划获得大量投资和适当的政府支持。还有一种使用农业废弃物生产电力、氢气和热水的三联产技术也获得了广泛关注。其他生产氢的方式,例如热化学水分解和人工光合作用等,仍处于早期开发阶段。
  不同的氢气生产、输送和消费路径代表成本、碳排放和可扩展性之间的权衡取舍。当地的具体情况可能在很大程度上影响路径的选择。这些不同的方法也适用于能源转型的不同阶段。要想获得氢能生态系统的所有收益,我们需要在能源转型期间对氢生产组合进行优化平衡,不同技术之间也需要相互竞争。随着时间推移,转型到完全无碳氢气生产可以促进实现最优基数并加速技术发展。
  第三,建立国际氢气市场。氢气消费国在供应上不一定具有优势,这为全球范围内的氢气生产和贸易提供了机会。生产国的氢气生产技术和大量运输投资对于发展国际氢气市场至关重要,此类投资需要适宜的政治框架,因此并非所有国家都是合适的候选者。在短期内,潜在的生产国和消费国可以建立伙伴关系和开展可行性研究。要想发展氢气出口市场,必须在气候和能源多边谈判政治议程中加入氢气的内容。
  第四,实现成本效益。氢气仍需要降低相当大的成本才真正具有竞争力。各国政府近期鼓励大规模生产和消费氢气的政策,加速了氢气生态系统的出现,刺激了更多能源系统参与其中。
  时至今日,新兴氢气应用尚不具备成本效益。例如,燃料电池电动汽车的成本高于纯电动汽车。实现成本效益需要降低低碳氢气的生产成本,降低燃料电池、氢气运输、储存和加氢基础设施的成本。下面以燃料电池电动汽车为例来分析成本效益的情况。
  一些国家和地区已经制定了氢动力移动出行及相关支持机制的全国性目标。目前中国政府正在努力用燃料电池电动汽车替代柴油或汽油动力重型车辆(例如公共汽车、运货卡车等),希望降低对化石燃料的依赖并解决其温室气体排放和空气污染问题。2018年,每辆燃料电池乘用车的补贴为20万元人民币,每辆小型卡车的补贴为30万元人民币,公共汽车、中型大型卡车的补贴为50万元人民币。此外,政府还为燃料加注站和氢气价格提供高额补贴。
  为了推动低碳氢市场继续发展,需要制定明确的政策,同时必须落实支持性法规和适当的激励措施。生产、运输和其他基础设施方面的挑战仍有待解决,挑战并不在于技术方面,而是一项长期战略和遏制气候变化的承诺。
  第五,开发基础设施。氢气的采用和商业化依赖于基础设施建设,特别是在移动出行领域,基础设施是公认的主要挑战。氢气在能源行业的部署将需要建造新的基础设施或者对现有设施重新加以利用。此类基础设施包括:生产点、运输设备、传输设施、燃油加注站、配给设施。

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