距離2022北京冬奧會開幕不到百天，中國承諾，為世界奉獻一場綠色、節(jié)約、廉潔的奧運盛會。為了兌現這份承諾，冬奧會保障車輛將主要采用氫燃料電池汽車，作為主賽場之一的張家口市預計投入運行的氫燃料電池汽車將達到2000輛。在中國，氫能已在交通領域率先取得應用突破。北京、上海、廣東首批進入國家氫燃料電池汽車示范城市群，而山西，將打造全國最大的氫能重卡示范場地。率先在氫燃料電池汽車上尋求突破的山西，如何以商業(yè)化應用牽引氫能產業(yè)發(fā)展?記者對此進行了探尋。
連接化石能源和可再生能源，使得萬能互聯(lián)、能源互補
氫氣是世界上最輕的氣體，它的能量密度卻是木材的1000倍、煤的6.8倍、汽油的3.3倍，而且它還是一種零污染的高效能源，被公認為是能源領域的“未來之星”。
根據國際氫能委員會發(fā)布的報告，近期全球范圍內已經宣布了131個大型氫能開發(fā)項目，全球項目總數達到359個。預計到2030年，全球氫能領域的投資將激增至5000億美元。國際氫能委員會預測，到2050年，全球氫能產業(yè)將創(chuàng)造3000萬個工作崗位，減少60億噸二氧化碳排放，創(chuàng)造2.5萬億美元的市場規(guī)模。
氫元素廣泛存在于自然界中，但是它不像煤、石油、天然氣那樣能夠直接去開采，需要利用其他能源去制取。即便這樣，未來氫的發(fā)展空間依然很大。
山西省能源研究會理事長程章介紹，氫能的應用場景非常豐富，它作為連接化石能源和可再生能源的紐帶和橋梁，已經成為世界公認的，解決能源短缺問題以及環(huán)境和發(fā)展矛盾的重要途徑。
氫能具有很大的發(fā)展空間，也為相關產業(yè)帶來了巨大的發(fā)展機遇。程章認為，氫能在能源轉型中將發(fā)揮重要作用，作為媒介，使得萬能互聯(lián)、能源互補。大規(guī)模儲存，則可以解決可再生能源的消納、平抑波動性和間歇性。而綠氫貿易則將改變中國的能源版圖，這些都將產生巨大的商業(yè)機會。
承載了人類對綠色能源的美好向往，氫能將在未來清潔、低碳、安全、高效的能源結構體系中扮演舉足輕重的角色。
從氫燃料電池公交車邁向全產業(yè)鏈規(guī)模化發(fā)展
液態(tài)氫作為燃料，可以把火箭推向太空。氫燃料電池汽車，也已經進入百姓生活。山西省能源革命綜合改革試點工作正在向縱深推進，大同市致力于成為全國能源革命尖兵。
今年上半年，大同市的空氣質量優(yōu)良天數達到了143天，占比接近80%，這有部分功勞要歸于氫燃料電池公交車的應用。目前大同已經配置了100輛氫燃料電池公交車，并在市區(qū)建設了制氫加氫一體站，后續(xù)還將再建兩座加氫站，以滿足更多車輛使用。眼下大同市正在積極推進煤制氫和電解水制氫等上游項目，未來將有望實現包含制氫、加氫、氫燃料電池和整車制造在內的氫能全產業(yè)鏈規(guī)模化發(fā)展。
大同市工信局副局長劉洪文介紹，大同發(fā)展氫能產業(yè)，有兩個優(yōu)勢，一是風光電資源豐富，發(fā)展可再生能源電解水制氫產業(yè)潛力大，有望建成全省乃至全國綠氫供應基地。二是應用場景豐富，大同中重卡汽車保有量在4.5萬輛左右，主要用于煤炭、礦石、化工等大宗物品運輸，運行路線相對固定，為氫燃料電池汽車示范推廣提供了巨大市場。2020年9月份，大同公布氫能產業(yè)發(fā)展規(guī)劃，制定了扶持氫能產業(yè)發(fā)展以及加氫站審批和管理，制氫、加氫運營補貼等一系列配套政策，走在了全省前列。
打造全國最大的氫能重卡示范場地，首批氫能重卡投入運營
大同依托氫燃料電池公交車打開了氫能產業(yè)發(fā)展的大門，在太原，一家企業(yè)正在打造全國最大的氫能重卡示范場地。
在太原清徐美錦能源工業(yè)園區(qū)，一排排嶄新的重卡牽引車即將投入到整個園區(qū)的物流運輸中，它們的動力來源于氫燃料電池。據測算，一輛重卡按一年行駛10萬公里計算，可以實現碳減排120噸。這里將要建成全國最大的氫能重卡示范場地，首批100輛氫能重卡陸續(xù)投入運營。
打造氫能重卡示范場地，布局加氫站必不可少。現在園區(qū)內已建成一座加氫站投入運行，這座1000公斤級的加氫站可以同時滿足170輛氫能重卡或400輛氫能公交車一天的用氫量。相距不到50米，就有一座制氫工廠，可為加氫站源源不斷提供穩(wěn)定氫源。
美錦能源集團副總裁姚錦城介紹，在煤焦行業(yè)，尤其是運輸行業(yè)，如何用氫能源燃料汽車去替代柴油汽車，美錦找到了一個突破點，就是傳統(tǒng)能源企業(yè)可以轉型為氫能源企業(yè)，同時在運行中也能為減排作貢獻。
姚錦城說：“我們來算個賬，氫能源49噸載重重卡每百公里耗氫10公斤，按照現在的指導價，這輛車行駛100公里的費用是350元。同樣載重的柴油重卡每百公里耗油40升，算下來它行駛100公里要花掉270元到300元。表面看，氫能源燃料汽車運營成本比柴油車要稍微高一點。但經過各方面努力，氫能源燃料汽車的運營成本降下來以后，就和柴油車差不多了。最關鍵的一點是，使用氫能源燃料汽車可以實現減排。”
美錦能源旗下的制氫工廠通過對焦爐煤氣的提純來為加氫站提供穩(wěn)定的氫源。其實，山西不僅在煤制氫、焦爐煤氣制氫等方面有著得天獨厚的優(yōu)勢，在電解水制氫方面也具有優(yōu)勢。目前，我省新能源和可再生能源發(fā)電機組占比已超過30%，風電裝機容量達2047萬千瓦，光伏裝機容量達1337萬千瓦，位居全國前列。
程章表示，電解水制氫成本偏高，降低成本主要依賴于采用低成本的電力，可以采用新能源，特別是棄水、棄風電力。
國家863計劃首席科學家、教授級高級工程師石玉林正在從事新型制氫技術和裝備的研究，對山西通過場景化應用牽引氫能產業(yè)發(fā)展，他建議可以在礦區(qū)制氫，就地加氫。石玉林說：“煤制氫的成本很低，但有大量二氧化碳排放，可以把煤制氫和風電、光電等可再生能源結合起來，把二氧化碳轉化成化工產品。另外還可以考慮把二氧化碳作為儲能介質，用于調峰儲能，助推風電、光電等可再生能源的發(fā)展。”
本欄目內容源自山西衛(wèi)視“全方位推動高質量發(fā)展透視”
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