氢能是21世纪“终极能源”

 

　　氢（H），在元素周期表中位于第一位，广泛存在于自然界。氢能是指氢和氧进行化学反应释放出的化学能，是一种清洁的二次能源，具有能量密度大、燃烧热值高、来源广、可储存、可再生、可电可燃、零污染、零碳排等优点，有助于解决能源危机以及环境污染等问题，被誉为21世纪的“终极能源”。

 

　　据世界氢能协会预计，到2050年全球环境20%的二氧化碳的减排要靠氢气来完成；氢能将创造3000万就业岗位，减少60亿吨的二氧化碳排放，创造超过2.5万亿美元的市场价值。氢能汽车将占到全球的车辆的20%到25%，并承担18%以上的能源需求，主导脱碳社会。

 

　　纵使氢能具有这么多的优点和优势，但对于大多数能源消费者来说，还比较陌生，似乎依然处于一种“概念性”阶段。然而，全国氢能标准技术委员会高级顾问陈霖新介绍，氢能早已过了“概念性”的阶段，现在要进入踏踏实实干的阶段。经过多年努力，氢气作为原料气体及工业气体，其生产和应用在中国已具有较大规模。据初步统计，用于炼化产品生产和工业生产领域的纯度大于或等于99%的氢气年产量约为700亿立方米（约600万吨），其中从各类含氢排放气或驰放气、煤制合成气、天然气转化气、甲醇转化气等提纯获得的氢气约占90%以上，以水电解制氢获得的氢气占比2%-4%。

 

　　随着氢能应用技术发展逐渐成熟，以及全球应对气候变化压力的持续增大，氢能产业的发展在世界各国备受关注，日本、美国、欧盟等发达国家相继将发展氢能产业提升到国家能源战略高度，在氢能源产业化应用方面迈出了实质性步伐，无论是政府还是产业资本都在积极推动氢能产业的发展。氢能源的全球最为积极的推动者非日本莫属。早在2014年，日本的资源能源厅就发布了《氢能与燃料电池战略路线图》，为氢能发展制定了“三步走”计划，到2030年，日本的氢能相关产业要达到1万亿日元（约合88亿美元）的规模。日本领军车企丰田研发的氢能源轿车已经于2014年年底在日本上市，本田和日产也在分别研发各自的氢能轿车。日本政府提出未来要建设“氢能社会”，更要将2020年的东京奥运会打造成一场“氢能盛事”，届时运动员和观众来往于各奥运场馆将乘坐最新的氢能源公交车。预计在 2040 年日本将建成全国性的氢能供给网络。美国一直是领导世界氢燃料电池发展的主要国家，早在2002 年 11 月 ，美国就发布了国家氢能源前景。自2007年开始美国南加州对氢燃料电池的生产和研究的设备实行税收全免政策；俄亥俄州为250kW以下的燃料电池系统实行税收全免政策；自2015年底美国从国家层面开启了新的氢能计划，预计在 2030-2040 年全面实现氢能源经济。

 

　　近年来，我国一些地区采用富余水电、弃风、弃光或城市电网谷段电力开展水电解制氢的示范项目，形成小规模生产并提供工业氢气。消纳水电、弃风、弃光等可再生能源电力进行水电解制氢，形成的是绿色二次能源。在水电、风电发达地区，或输入可再生能源电力的地区，城市电网中“绿色电力”均占有一定比例，应该被称为“浅绿电力”，采用“浅绿电力”制氢是减少碳排放的重要措施，并可提供“绿色二次能源”。