我国能源电力发展“十大畅想”(之四)
四、氢能会成为第三次能源革命的“灰犀牛”吗
自燧木取火开始,人类的进化和社会的发展便与能源结下不解之缘,木炭成为人类早期广泛使用的能源。1769 年英国人瓦特发明蒸汽机,煤炭在 18 世纪80年代成为能源消费总量最大的一次能源,自此人类完成了第一次能源革命。1879年德国人卡尔·本茨制造出世界第一台单缸煤气发动机,到1965年油气取代煤炭在一次能源的消费结构中超过 50%,人类完成了第二次能源革命。随着人类对能源需求的增长和低碳发展的需要,非化石能源取代传统石化能源将成为第三次能源革命的必然选择。
“氢”洁世界,“能”创未来。无论从哪个角度来看,氢能可谓是当下最“劲爆”产业,不仅美欧日等国纷纷“押注”氢能,加速该产业的布局,并且在产业创新和技术积累上走在前列。但我国作为后起之秀,已有20个省、50多个地级市发布了地方氢能产业规划及政策,对制氢规模、燃料电池车规模和示范项目布局等提出明确目标,尤其是随着我国首个氢能中长期规划的“出炉”,正式确认了氢能的能源属性,首次确定氢能在国家能源转型中的战略定位,明确指出氢能是“未来国家能源体系的重要组成部分”、“用能终端实现绿色低碳转型的重要载体”和“战略性新兴产业和未来产业的重点发展方向”,给我国氢能发展送来了“及时雨”,吃下了“定心丸”,注入了“强心剂”。
氢气作为零碳能量的载体和高密度的零碳燃料,在交通、化工、钢铁、建材、电力等行业的应用场景非常丰富,同时其超长时储能也是新型电力系统有力支撑,被视为21世纪最具发展潜力的清洁能源和第三次能源革命的重点攻关方向。按照有关机构预测,到2050年,氢能在我国能源终端消费体系中的占比约为10%,氢气需求量接近6000万吨;2060年,氢能在我国终端能源消费体系中占比达到20%左右,氢气需求量将达到1.3亿吨上下,其中绿氢的需求量将会超过1亿吨,占比高达80%。
其实,氢能产业链主要涵盖三大环节,即上游制氢、中游储运、下游用氢,其发展状况可用“虎头狼腰豹尾”来形容。当前,受技术成熟度不高、成本效率不足等因素制约,我国氢产业呈现出行业热、产业弱、市场小的发展局面,技术、成本、体制、机制等方面均面临着较大的挑战:一是我国制氢仍以“灰氢”为主,氢气生产设备碳排放仍较高,新能源电解水制氢刚起步,成本仍居高不下;二是氢能应用的商业化落地难,存在运输成本偏高、损耗大、储运装备安全隐患突出等问题;三是制氢地区和用氢地区间存在区域壁垒,产业集聚度较少,氢储能项目普及难等问题。
因此,氢能在获得大规模应用前,必须要迈过三道“坎”,否则就很难成为第三次能源革命的“灰犀牛”:
1、是使用成本高。目前我国氢能总成本大约在60元~80元/kg之间,距离30元/kg的可商用价格相距甚远。
2、是安全性差。因为接二连三氢燃料电池“爆炸事件”让其安全性成为瞩目焦点。
3、是储运难。如果储运环节实现不了颠覆性技术突破,氢能发展就会被“拦腰截断”。