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        全球能源危機,氫能或能解決?
        發布者:易工品 點擊:164 發布時間:2021-10-20

        近來,各地原油、煤炭、天然氣價格大幅上漲,全球能源危機悄然來臨,并有愈演愈烈之勢。同時,疊加新一輪全球通脹來襲,相關產品的供需缺口拉大,能源危機也開始向其他領域蔓延。

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        (圖片來源于網絡) 

        本輪能源危機爆發在全球經濟重啟、流動性過剩等背景下,根源卻是各國集中能源轉型:大力淘汰或限制煤炭發電、核能發電,導致傳統能源的產能彈性大幅下滑;新能源發電能力波動較大,儲能技術及基礎設施未能銜接上,令能源供應出現很大的缺口;這些因素疊加在一起最終觸發了能源危機。

        那么,有沒有一種能源,既能把具有間歇性的可再生能源有效轉換和存儲,又能清潔穩定的應用,不僅可以促進全球能源轉型,還可以有效應對能源危機的發生?——氫能可以做到。

        一、靈活高效、綠色低碳氫能可有效應對能源危機

        在過去的十幾年,全球水電、風電、光伏等可再生能源發電產能激增,但新能源都存在著不穩定的因素,且難以大規模存儲;同時在電網的應用端,電力供應和需求必須持續、完美地平衡,新能源發電較難達到要求。

        氫能具有很多特點,例如其不僅可以實現零排放,還可以實現多能源網絡共聯,同時還具備長時間且大量的存儲的特點,有望成為應對新能源大規模接入,并有效解決能源危機的方案之一。首先,通過推動氫能的大規模應用,有助于大幅降低我國石油和天然氣的消費總量,有效降低能源對外依存度,對于保障國家能源安全具有重要意義;其次,以氫氣作為能源媒介形成的完整氫能供應和應用網絡,可以在已有的電網之外形成一個覆蓋全國的氫能網絡,提升我國能源網絡的穩定性和容錯率,同時通過電網和氫網的耦合,可以實現不同能源網絡之間的協同優化,使我國能源網絡更加安全高效;第三,通過大規??稍偕茉粗茪?,可以實現能源跨地域和跨季節的優化配置,形成創新型多能互補系統,實現工業領域化石能源的大規模替代,是實現長期碳減排、推動能源清潔低碳轉型發展的重要途徑。

        氫能在未來能源系統中擁有的三大定位:一是高效低碳的二次能源。如在交通領域由燃料電池替代燃油發動機、家用熱電聯產、天然氣摻氫等;二是靈活智慧的能源載體。促進可再生能源的規?;{,構建多能互補的智慧化能源體系,包括分布式電源、應急保障電源等;三是綠色清潔的工業原料。綠色氫氣替代傳統工業制氫工藝增加氫氣使用,生產高值產品。

        二、能源轉型道阻且長需耐心地行則將至

        全球各國聯手實施碳中和政策,從應對氣候變化上看是正確的和必然的,不過改變能源生產與消費的業態和結構是一場遠征,在過渡期內的突發因素影響、產生混亂必不可免。在疫情擾動,自然災害頻發的年份,部分國家激進的能源轉型也暴露了風險。

        在以上的情景下,發展氫能就顯得尤為重要。從全球來看,歐、美、日、韓等20多個國家及地區均發布了氫能戰略,并已經開始推進氫能產業布局:美國、日本從70年代就將氫能作為技術儲備,最先在細分領域形成產業優勢;德國、英國等歐洲國家在碳減排趨勢下,加速推動既有技術實現產業化;澳大利亞、加拿大和中東等地資源豐富,傾向于出口氫氣和技術裝備。

        對于我國氫能產業而言,仍面臨諸多挑戰:一是氫需要二次轉換,有部分電力和能量損耗,且目前綜合成本較高,不符合經濟性;二是國內氫能技術尚有短板,材料、設備等方面仍存在卡脖子環節;三是氫儲運、液氫成本及技術壁壘較高,基礎設施建設不健全;四是國家整體規劃尚未出臺,法律法規不健全,亟待建立氫能檢測認證體系。但正是因為機遇與挑戰并存,才要積極尋求技術和產業的突破。雖然業界仍然有很多質疑氫能的“聲音”存在,但氫能產業發展是一個漫長的過程,要給它市場發展空間和時間,才能看到真實的作用與發展前景。

        同時,電與氫的關系并不矛盾,氫能促進會認為宜電則電,宜氫則氫。用電/用氫的界定原則在國家“清潔低碳、安全高效”的能源戰略上,在可再生能源上網不經濟的情況下可考慮就地制氫,并推動脫碳、其他領域氫能應用。拋開經濟性,新型的電力系統是在供給側盡可能用清潔能源,應用端增加清潔能源的使用,構造分布式電網和微網集群,參與電網調節,而氫能可在此系統中發揮關鍵作用。

        長遠考慮,以可再生能源替代傳統能源的全球能源轉型是一項巨大的系統工程,而能源結構調整無法一蹴而就。在全球能源轉型的漫漫長路中,既要積極減碳應對氣候問題,又要警惕和加強預防能源危機的“偷襲”,同時要兼顧技術創新與產業發展的步伐,最終才能開辟出一條清潔安全、靈活穩定的氫能新路徑。

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