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2022全球能源转型高层论坛:国家能源局局长章建华等五院士论氢

氢云链| 2022-9-20 15:35 阅读 3718 评论 0

9月17日,由国家能源局等4部委与北京市人民政府联合主办的“2022全球能源转型高层论坛”在京召开。论坛在开幕式后举办了主论坛,邀请知名专家学者、跨国能源企业高管等,围绕全球能源格局变革、推动“双碳”标准迈向国际、构建多能互补的能源耦合体系等主题作主题演讲。其中会议设置了能源谷氢能机遇与发展,国家能源局局长章建华、中国工程院院士干勇、中国科学院院士徐春明、中国科学院院士韩布兴、澳大利亚技术科学与工程院院士甄崇礼、加拿大工程院院士李献国、北京市经信局彭雪海、中国石化贾文利、福田汽车秦志东等专家发布了关于氢能产业的重磅演讲。详情如下所示:

国家能源局局长章建华:我国大规模储能、氢能等技术不断取得新进展

国家能源局局长章建华在致辞中指出,十八大以来,我国能源转型不断向纵深推进,新能源产业蓬勃发展,成为全球能源转型的重要推动力量。

“在全球能源供需复杂严峻的形势下,今年我国可再生能源装机突破11亿千瓦。”据章建华介绍,过去十年里,我国风光发电装机规模增长了12倍左右,装机总量占全球的38%,多年稳居世界第一;新能源产业链全球领先,7家风电整机制造企业位列全球前十,光伏产业为全球贡献了70%以上的产量。

随着新能源产业的快速发展,我国能源结构低碳转型进展显著,生态环境友好性明显增强。2021年,我国非化石能源消费量较2012年增长4.8亿吨标准煤,对全球非化石能源消费的增长贡献度超过40%;非化石能源消费比重达到16.6%,煤炭消费比重降至56%,“十八大”以来年均下降1.4个百分点,是历史上结构优化最快的时期。章建华表示,“能源结构的低碳转型,有力支撑打好污染防治攻坚战、打赢蓝天保卫战,其中,北方清洁取暖对降低PM2.5浓度、改善空气质量的贡献率超过30%。”

与此同时,我国新能源技术加快迭代,推动新一轮科技创新和产业变革。初步形成了比较完备的新能源技术研发和装备制造产业链,光伏电池转换效率多次刷新世界纪录,低风速、抗台风、超高塔架、超高海拔风电技术居世界前列,大规模储能、氢能等技术不断取得新进展,为推动能源发展变革提供更有力的支撑。此外,我国能源的国际合作不断深化,共同推动全球能源转型变革,随着巴西美丽山特高压直流输电,巴基斯坦卡拉奇核电站等一大批标志性国际合作项目相继建成落地,“一带一路”能源合作“朋友圈”不断扩大,伙伴关系成员国达到33个,绿色发展合作不断深化。

“近两年来,世界范围内的能源供应紧张警示我们,必须在安全的前提下推动能源转型。”章建华强调,一方面,要加快新能源安全可靠替代,大力推进大型风电光伏基地建设,发展分布式可再生能源,构建新型电力系统,着力增强新能源消纳能力,到2030年风光发电总装机容量达到12亿千瓦以上;另一方面,要充分发挥化石能源兜底保障作用,为能源安全和可持续发展提供有力支撑。

章建华指出,未来,要持续提升终端用能清洁化水平,深入实施电能替代,到2025年电能占终端能源消费比重达到30%。积极推动低碳交通、建筑光伏一体化等绿色用能模式发展,积极探索绿氢、甲醇、氨能等替代化石能源的新方式、新途径。通过能源消费体系的升级换代,带动生产生活方式全面绿色转型。

此外,还要强化能源科技创新驱动作用。章建华表示,“当前,能源科技创新正处于关键机遇期、窗口期,要建立健全多层次的能源科技创新体系,持续加强绿色低碳前沿技术攻关,加速把科技成果转化为现实生产力。”

加拿大工程院院士李献国:燃料电池汽车应用处商业化早期基础材料、大规模自动化制造技术是技术重点

加拿大工程院院士、国际氢能协会燃料电池分会主席李献国在会上指出,氢能是我国实现2030年碳达峰、2060年碳中和必不可少的能源。

“目前,燃料电池技术已经发展到第五代,拥有众多可能的应用场景,包括大规模长时间储能,边远无电网地区供电,备用电源、应急电源,交通运输等方面。”李献国表示,当下,燃料电池技术应用较多的是交通运输领域。他介绍,交通运输是脱碳较困难的领域,同时,市场非常庞大,现在主要用于公交车、大卡车,未来也可能大量应用于小汽车,以及航空等领域,所以未来应用将非常广泛。

在李献国看来,现阶段,燃料电池应用于汽车领域,在性能、成本、耐久性方面都已相对成熟,处于商业化应用的早期阶段,未来的发展方向是更高的能量转换效率、功率密度,更长的使用寿命,同时进一步降低成本。他指出,业内关注的主要技术重点,一是基础材料能够成本更低、寿命更长、性能更高;二是大规模自动化制造技术,使得每一个产品的成本都可以下降;三是燃料电池实际运行时的控制、监测、诊断、预测。

在基础材料方面,李献国认为,存在的问题首先在于,目前催化剂的成本很高,降低铂在催化剂中的含量,以及开发非贵金属催化剂,是降低成本的主要方法。其次是电解质膜,目前大多数工作温度都在60-80摄氏度之间,但在交通运输领域应用,最佳温度可能在90-120摄氏度之间,适合这个区间的电解质膜目前还没有,所以需要开发更好的更适合在交通领域应用的电解质膜。第三是双极板,目前是以石墨双极板为主,其缺陷在于比较厚重,所以目前的方向主要是金属双极板,但金属的缺陷在于易腐蚀,腐蚀产生的离子对燃料电池存在毒化作用,所以金属双极板需要好的表面涂层,既能导电导热,还能拥有长寿命可以保护金属板,这方面还有很多工作要做。

在大规模自动化制造技术方面,李献国介绍,日本丰田希望到2025年,燃料电池成本能够较2008年降低95%,一方面是要有更好的基础材料,另一方面就是大规模的自动化制造技术,“这两条路结合将是大幅降低成本的重要方向。”他指出,膜电极制造过程复杂,影响因素众多,给大规模自动化制造带来较大难题;同时,对于如何保证产品的可靠性、可控性、合格率,也存在较大的问题,必须要有快速的在线监测、检测的设备和方法。

对于燃料电池实际运行时的控制、监测、诊断、预测,李献国强调,为了实现“实时控制”,需要通过大数据实时获取、分析、采取合适的控制行动;同时,还要有高准确度的预测模型,实现快速计算。

澳大利亚技术科学与工程院院士甄崇礼:氢能将在矿业减排中扮演重要角色

澳大利亚技术科学与工程院院士、新南威尔士大学教授甄崇礼在会上表示,“在2019年,只有法国,日本和韩国制定了氢能应用的战略;今天,已经有17个政府公布了氢能战略,超过20个政府公布了他们正在制定相关战略。”

根据国际能源署(IEA)2050年净零排放目标,为了在2050年实现净零排放,氢能将被广泛应用在多个能源部门,并且需要提高到目前应用水平的六倍以上。

“澳大利亚是世界第三大能源出口国,主要是在煤炭方面,但是希望新能源、清洁能源能在未来成为其能源出口的重要部分,把丰富的‘阳光’出口到全世界。”甄崇礼表示,从澳大利亚参与氢能产业来看,本地应用能源有限,出口将是很大一部分。

甄崇礼指出,氢是2020年发布的《澳大利亚政府技术投资路线图》中确定的五项优先发展的低碳技术之一,根据该路线图,澳大利亚政府计划在未来十年投资200亿澳元用于推进低排放技术。这些技术将有助于减少排放,创造就业机会,并在全球经济去碳化转型进程中实现增长。根据路线图,预计到2030年,澳大利亚政府的资金将从新投资总额中撬动约800亿澳元。

据甄崇礼介绍,为促进氢能技术发展,澳大利亚成立了一个创新和科研中心——GlobH2E,主要用于发展新型的、高成本效益的氢能技术,建设基于新研究基础的工程,支持澳大利亚的产业朝着氢动力方向转型。该中心侧重于五个关键主题,首先是制氢,其次是储氢和应用,第三是为氢能供应链开发正确的安全和控制系统,第四是商业模式和价值链,第五是公众接受度。

在甄崇礼看来,氢能在矿业的减排中将扮演重要的角色。金属矿在能源转换的过程中起着关键的作用,铜、镍、锰、钴、铬、钼、锌、稀土等,用于风力发电的叶片、太阳能板和电动车的电池等领域。未来,为了满足对可再生能源的需求,全球需要30亿吨的金属和矿物。而矿业可以帮助氢能产业实现规模化,为示范和更大规模的国内氢消费提供需求。与此同时,氢能则能够帮助提高矿区的能源自主性,使矿业朝着碳减排方向发展。

中国工程院院士干勇:氢能将带动形成十万亿级的新兴产业

当前,面对日趋严峻的气候挑战,我国立足碳达峰、碳中和目标,积极推动氢能产业发展,氢能产业发展潜力正逐渐释放。中国工程院院士、中国工程院原副院长干勇表示,保守估计,2050年氢能在我国终端能源体系中占比约10%,2060年占比将达约15%,成为我国能源战略的重要组成部分,氢能将纳入我国终端能源体系,与电力协同互补,共同成为我国终端能源体系的消费主体,带动形成十万亿级的新兴产业。

中国工程院院士徐春明:氢能将在未来能源生产和消费中扮演重要角色

氢能产业的巨大机遇,得益于其在应对气候变化和推动能源系统转型中的优势。“氢能将在未来能源生产和消费中扮演重要角色。”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表示,氢能有助于推动传统能源向低碳清洁能源转型,推动能源动力转型和保障能源供应安全,同时还是实现各种能源之间高效转化的理想媒介,以及实现传统化石能源清洁化的有效途径。

中国科学院院士韩布兴:氢为物质与能量转换提供了有效的解决方案

“碳中和涉及多学科领域,最核心的科学问题是物质转化和能量转换。科学技术的重大进步是实现碳中和的重要保障。”中国科学院院士、中国科学院化学所研究员、发展中国家科学院院士韩布兴强调,氢为物质与能量转换提供了有效的解决方案,用可再生能源制氢及其有效应用是利用可再生能源的重要途径。

北京市经信局彭雪海:开展全场景示范应用、推动京津冀全产业链布局,建设具有国际影响力的氢能产业城市

北京市经济和信息化局副局长彭雪海指出,当前,世界能源技术创新进入活跃期,带来生产生活方式的深刻变革。氢能作为21世纪最具发展潜力的二次清洁能源,是实现多领域深度清洁脱碳的重要路径,也是全球能源技术革命和转型发展的重大战略方向。

“发展氢能产业,是北京应对气候变化、实现绿色可持续发展的战略选择。”彭雪海表示,北京市氢能产业起步较早,经过近二十年的努力,在科技创新、产业基础、支撑要素和应用推广方面居国内领先地位。2022年北京冬奥会,氢成为奥运火炬唯一燃料,氢燃料电池汽车成为奥运场馆主要运输工具,实现了氢能应用“从1到100”的跨越。

近年来,北京市先后发布了《北京市氢燃料电池汽车产业发展规划(2020-2025年)》和《北京市氢能产业发展实施方案(2021-2025年)》,2021年京津冀氢燃料电池汽车示范城市群获批建设,为北京氢能产业提供了良好的发展环境。据彭雪海介绍,“十四五”时期,北京市将充分发挥科技资源、人才资源聚集的优势,强化政策引领和产业培育,推动氢能技术创新、示范应用和产业发展,努力把北京建设成为具有国际影响力的氢能产业城市:

一是聚焦关键技术突破。充分发挥国际科技创新中心优势,全面布局制氢、储运、加注和燃料电池等四个主要环节21项关键技术,实现北京在氢能领域的创新引领;

二是开展全场景示范应用。以京津冀燃料电池汽车示范城市群和氢能综合应用示范为牵引,推动氢能在交通、发电、储能等多领域综合场景示范应用,带动氢能全产业链技术进步与产业集群化发展;

三是推动京津冀全产业链布局。依托昌平、大兴、房山等重点区域布局氢燃料电池汽车、系统、关键部件、材料及核心装备生产基地,统筹推进京津冀氢能制、储、运、加、用全产业链布局,与河北、天津氢能产业实现错位竞争、协同发展;

四是完善政策和服务体系。在支持氢能基础设施建设、推广应用、技术创新和产业落地、政策以及安全监管政策方面先行先试,推动氢能科技创新中心、大数据平台等公共服务平台建设,持续优化北京氢能产业发展环境。

彭雪海指出,昌平区委区政府高度重视氢能等战略新兴产业培育,区域经济得到快速发展。未来科学城“能源谷”作为北京市先进能源产业主要承载区,汇聚了从氢能供应、燃料电池整车、系统及零部件研发生产到车辆运营管理、标准检测等产业链环节的多家重点企业,创新成果不断涌现。他表示,“市经信局将持续支持昌平区构建氢能产业生态,打造全球领先的氢能科技成果孵化和应用场景创新示范区。”

中国石化贾文利:打造“中国第一氢能公司” 大力发展绿氢炼化和氢能交通

中国石化北京石油分公司副总经理贾文利在会上指出,解决碳排放问题关键要减少能源碳排放,治本之策是调整能源结构,推进以可再生清洁能源替代化石能源发电,形成清洁能源为主的能源供应体系,以低碳和绿色方式满足用能需求。

据贾文利介绍,中国石化以建设世界领先洁净能源化工公司为发展目标,着力构建“一基两翼三新”产业格局,大力发展氢能、太阳能、风能、地热能以及生物质能等可再生能源,积极参与碳市场交易,努力攻关生物燃料、电解水制氢、CCUS等关键技术,为双碳目标贡献石化力量。

贾文利表示,中国石化具有丰富的制氢用氢经验和较强研发实力,氢气生产和利用规模国内领先,具有发达的交通能源销售网络,具备上中下游产业链一体化统筹发展的优势。目前,中国石化正加快构建规模最大、科技领先、管理一流的中国第一氢能公司。公司将按照“加氢引领、绿氢示范、双轮驱动、助力减碳”的思路,聚焦绿氢炼化和氢能交通两大领域,大力发展氢能一体化业务,引领氢能产业链高质量发展。

其中,在绿氢炼化方面,按照“氢电一体、绿氢减碳”的发展方向,依托炼化基地大力开展集中式风电、光伏开发,布局大型可再生能源发电—制氢—储氢—利用项目,推进“源网荷储氢”一体化项目建设。绿氢脱碳主要分为三个部分,包括绿氢替代传统灰氢的炼化领域深度脱碳,绿氢用于合成化学品如甲醇的炼化领域碳中和,以及绿氢用于燃烧供能的工业用能脱碳。

新疆库车绿氢示范项目是中国石化绿氢炼化的代表项目,作为全球在建最大光伏绿氢项目,贯通了光伏发电、绿电输送、绿电制氢、氢气储存和输送、绿氢炼化全流程,拥有300MW光伏装机、2万吨/年电解水制绿氢、21万标立方储氢设施,于2021年11月30日启动建设,预计2022年底第一条制氢生产线产氢、2023年全面建成投产。该项目替代塔河炼化现有天然气和干气制氢,预计年减排二氧化碳48.5万吨。

而在氢能交通方面,中国石化进行了广泛布局。对于氢气制取,该公司利用炼化副产氢和发展绿电制氢,匹配重点地区需求,建设高纯氢供应中心。首批规划14家炼化企业开展试点工作,其中,燕山石化、天津石化等8家车用高纯氢生产线已投用。

对于氢气储运,中国石化持续降低交通用氢储运成本,在重庆半山环道加氢站开启储氢井示范应用;同时在北京、上海、广州、淄博、重庆等地区开展管道输氢微网示范项目,同时探索发展液氢储运、合金储运、有机液体储运等新型储运模式。

对于加氢站建设,截至2022年8月,中国石化已发展加氢站或油氢合建站83座,成为全球建成和运营加氢站最多的企业,并完成国家标准《汽车加油加气加氢站技术标准》(GB50156-2021)的修编工作;同时,创新加氢站建设模式,积极试点和推广70MPa、35MPa/70MPa混合站,推动电解水制氢、甲醇制氢、氨分解制氢、天然气制氢等站内制氢,实现制氢加氢一体化,此外也在积极研究液氢站的示范。

在氢能领域科技研发方面,贾文利指出,中国石化采取大兵团联合攻关模式,PEM电解水制氢装备制造、加氢站关键设备国产化替代、燃料电池铂/碳催化剂批量化生产等方向,取得了积极进展。

贾文利指出,中国石化深化产融协同,围绕打造“中国第一氢能公司”战略目标,聚焦公司在氢能制、储、运、加、用等全产业链上的瓶颈和短板,发挥资本孵化撬动作用,适度超前布局关键材料、核心装备及相关技术,引领带动氢能产业链孕育发展,推动实现“科技—产业—金融”的高水平循环。

福田汽车秦志东:我国商用车氢能时代已经拉开序幕

北汽福田汽车股份有限公司秦志东表示,截至2021年年底,全球已有136个国家提出了“碳中和”承诺,覆盖了全球88%的二氧化碳排放、90%的GDP和85%的人口,气候变暖、环境污染倒逼全球能源革命,减碳已成全球共识。

秦志东指出,“双碳”背景下,新能源和氢能迎来快速发展机遇。2021年,中国二氧化碳排放量超过119亿吨,占全球总量的33%,交通运输领域碳排放总量约11.8亿吨,占全国碳排放总量10%,公路交通为主。截止2021年底,我国汽车保有量3.02亿辆,其中商用车占比约11%,商用车年碳排量约5.9亿吨,占比56%,其中,重型和轻型货车占比最高。他表示,目前,中国新能源汽车行业已连续7年全球领先,2021年总销量350万辆,渗透率13.4%,2022年继续提升,1-7月实现销量319.4万辆,渗透率22.1%,以纯电动和插电式混合动力为主,占比99.95%。

在秦志东看来,全球氢能产业处于初期示范和商业模式探索阶段,预计2030年后,将进入商业化阶段。在国内,受顶层设计、政策利好拉动,氢能产业正稳步发展。他介绍,目前,国家已确定的5个城市群4年示范期内将推广燃料电池汽车超3.3万辆,燃料电池汽车迎来快速发展机遇。在政策大力支持下,2030-2035年我国燃料电池汽车有望实现100万辆的应用规模,商用车将率先成为氢燃料电池汽车行业的突破口。

北京市先后制定燃料电池汽车产业发展规划和氢能产业发展实施方案,明确了氢能产业发展目标和产业布局规划。预计在2025年前,北京市将具备氢能产业规模化推广基础,产业体系、配套基础设施相对完善;培育10-15家国际影响力龙头企业,建成3-4家国际一流研发创新平台;京津冀区域产业规模达1000亿元以上,减少碳排放200万吨;燃料电池汽车推广1万辆。

“随着产业的逐步完善,我国商用车氢能时代已经拉开序幕。”秦志东表示,不同于国外以乘用车为主的发展路径,中国氢燃料以商用车为切入点,在全球处于领先地位。2021年,我国燃料电池汽车销量基本全部为商用车,产品结构由客车向卡车发展。同时,我国氢燃料电池汽车基础设施不断完善,2021年,中国建成加氢站数、在营加氢站数、新建加氢站数实现全球三个“第一”。截至2022年6月底,全国已建成加氢站超270座。

秦志东认为,中国氢能产业链已初具雏形,处于规模化前夕。我国氢能产业从制氢—储运加—应用,已经初步形成较完整的产业链条。他强调,未来通过“宜氢则氢,宜电则电”,氢燃料电池与纯电动等技术将互补联动助力碳中和,迈入多技术共生阶段。

据悉,氢燃料电池技术拥有三大优势,一是加注时间短,二是续驶里程长,三是环境适应性强,低温能快速启动。氢燃料电池是低温、长里程、高能耗商用车新能源化的最优选择,未来,氢燃料电池整车向低能耗、高效率、低成本、智能化方向发展,“技术升级+规模化降本”将成为燃料电池汽车产业发展的有效支撑。秦志东表示,“双碳”战略背景下,燃料电池和纯电动将在不同场景中实现对燃油车的逐步替代。

秦志东介绍,福田汽车自2006年开始进行氢燃料商用车开发,依托国家科技项目,完成国内首个客车及卡车公告,曾服务2008年北京奥运会、2022年北京冬奥会等多次国际级重大赛事。产品覆盖客车,物流,冷链,环卫,自卸,牵引等全系列车型,截至2022年6月,累计投放氢燃料商用车超过1000辆,累计运营里程超过2000万公里。目前,该公司已实现多项氢燃料电池关键技术突破。

同时,福田汽车还结合政策及应用场景需求,在城市配送、环卫、客运、重型等多场景全面布局氢燃料电池产品。未来将打造下一代全新平台产品,通过应用流线型等低风阻设计、轻量化、高效集成、智能化管理等多种技术,可实现氢耗下降40%以上。秦志东指出,“我们将立足京津冀,携手产业链优势伙伴,打造精品车型,拓展全国市场。”

在北京市氢能产业规划指导下,福田汽车将坚持与大兴区氢能产业协同,在昌平区打造氢能产业基地,以整车为牵引,布局技术创新、整车制造、关键零部件制造、氢能制储运加装备及后端应用五大板块,助力昌平区产业转型升级。福田汽车作为商用车龙头企业,将继续积极践行双碳战略,与产业链合作伙伴一道,共同构建氢能产业生态,开启燃料电池商用车发展新时代,共创绿色、美好物流生活!

编辑:风氢扬 校对:氢氢我心 审核:氢云小仙女

来源:氢云链

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