《对话》|院士与宝丰能源刘元管央视论道:氢能时代还有多远?
3月23日,国家层面印发了《氢能产业发展中长期规划(2021-2035年)》,明确了氢能是未来国家能源体系的重要组成部分,是用能终端实现绿色低碳转型的重要载体,氢能产业是战略性新兴产业和未来产业重点发展方向。这是我国首次明确地提出氢在能源体系当中所占的重要地位。
4 月 30 日,CCTV-2 央视财经频道《对话》栏目邀请了中国科学院院士、西安交通大学教授郭烈锦院士,宝丰能源集团总裁刘元管,南方科技大学清洁能源研究院院长、澳大利亚国家工程院外籍院士刘科,北京亿华通科技股份有限公司董事长张国强四位学者和企业家一起深度探讨“氢能时代还有多远?”。
嘉宾们从为什么要发展氢能、氢能安全、氢能储运、加氢站及管网等基础设施建设、氢能汽车普及、制氢怎样又干净又便宜等话题深度论道。
【我们为什么要发展氢能?】
郭烈锦院士、刘科院士、宝丰能源总裁刘元管频输精彩观点。
郭烈锦院士:过去我们生活中是把氢作为一种工业生产中的原料,他的物质属性要更受注重一些,现在要恢复氢作为一种能源载体的能源属性。氢容易制取,而且在制备和转化利用的过程中,源头是水,产品也是水,所以它是一个循环可利用的、可持续发展的能源。
主持人:中国氢能源每年的产量高达3300多万吨,但是很多地方都出现了氢能的供应短缺的现象,在你们看来,今天中国氢能的产量3300多万吨,是不是还不够?
刘科院士:3300万吨似乎很多,但是从能量的角度来讲没多少,大概相当于1.5亿吨煤。中国的耗煤是38亿吨,大概不到一亿吨的汽油,中国的石油耗量是7亿吨。
宝丰能源刘元管:当前是我们国家发展氢能的一个最佳时机,氢能产业的发展基础更加巩固,围绕着氢能的生产和应用带来的研发创新和装备制造业的发展空间非常大,经过我们几年的探索,最早氢能应用在交通领域,但现在看来,在工业领域已经有一个非常好的路径了,第三个民用,第四个航空航天领域早就应用了。“双碳”目标下,根据相关机构预测,到2030年,我国对氢能的需求将接近4000万吨。到了2050年,如果说煤炭发电降到20%比例以下,我国对氢能的需求将超过6000万吨,应该说市场空间非常大。
【氢能汽车普及的关键是什么?加氢站要怎么建?】
主持人:氢能汽车能否替代电动汽车?
宝丰能源刘元管:氢能的基础设施还不完善,特别是加氢站,这是一个很现实的问题,第二个还有经济性的问题,买车的成本,运营的成本,这两个都得考虑。还有一个它的动力特性,安全性方面也应该认真对待,咱们国家现在有没有一系列完整的乘用车用氢的标准体系?
主持人:您是否要做这样一个投资(建设加氢站)?
宝丰能源刘元管:首先要看这个氢是什么氢。传统是化石能源制氢,还有工业副产的氢,另外就是可再生能源制氢。也有一种说法叫灰氢、蓝氢、绿氢。下一步化石能源制氢肯定要严控,工业副产的氢如何充分利用,可再生能源制氢一定要大力发展。我为什么讲这个前提?这与加氢站的规划关系非常密切。
主持人:所以您想做的加氢站是什么样子的?
宝丰能源刘元管:一个是怎么样把工业副产的氢充分合理利用,首先围绕着工业布局,选址要科学;第二个,像新能源比较富集的地区,工业园区、矿区、城市里都可以优先发展,这样就解决了就地消纳的问题,就可以把成本降下来。
刘科院士:我非常同意刘总的,我们有大量的炼油厂,我们现在需要氢,都是拿化石能源制氢。这些可再生能源制来的氢,也可以把它补上去,都可以降低中国的二氧化碳排放,都可以减低中国的石油进口度。同时在这个过程中,我们的可再生能源的制氢能力起来了,在一定的固定区域里边我们再设绿色加氢站。
主持人:在储运这个领域,他的难度难在什么地方,有没有破解之道?
宝丰能源刘元管:各种储运方式当中,用管网输送毫无疑问是最便宜的,碳排放70%以上是由于工业生产造成的,交通只占10%左右,建筑、生活大概剩下的还占到百分之十几,大体上是这样一个比例。如果有这样一个全局的概念,可能对管网建设的必要性就会作出重新的判断。所以结论是输氢管网有必要建设,而且需要尽早规划、加快建设。
【制氢怎样又干净又便宜?】
主持人:大家都提到,要制氢就要制绿氢,因为我们也知道,如果用化石能源来制氢,它的污染是比较大的,如果用可再生能源来制氢,它的成本可能又会有些高,所以有没有什么办法可以让我们制出又干净又便宜的氢?
宝丰能源刘元管:我们2019年就搞了一个工厂,利用太阳能光伏电站发的绿电,对水进行电解,生产绿氢、绿氧。单台电解槽的规模我们现在已经做到了一千标准立方米每小时,目前我们已经形成了每小时3万立方米的制氢能力。将来我们的目标是逐步地发展到百万吨级,一个是逐步向氢能交通发展,另外是向氢能的全产业链发展。
在控制成本方面,除了技术的研发创新之外,还有一个问题,实际上电解水制氢用的是直流电,但是新能源发的电发出来是直流的,把它变成交流的,上了网从网上下来再把它变成直流的,这个过程实际是要耗能的,这些方面都可以研究。
主持人:你们考虑到了盈利问题吗?有时间表吗?
宝丰能源刘元管:我们现在的制氢成本,大概可以控制在1块钱以下。但是前提是我们的电站离网运行,这就需要国家在这些方面给予政策的支持。一般新能源发电以后,大家都要上网,如果有条件离网运行,这就给我们降低成本创造了很好的条件。比如电价鼓励政策,现在我们发出了电,上网以后要交上网费,再下来,自然电价里就含了上网费,而电费在电解水的制氢成本里占到了70%以上,这是成本的大头。如果离网运行,至少上网费的费用就省下来了,成本就降下来了。另外是土地,西部地区除了风光资源比较丰富之外,其实它有大量的荒漠化的土地可以利用。把这两个问题解决了以后,实际上就意味着我们的电力成本可以把它降到一个比较低的水平,电力成本降下来了,自然可以把绿氢的成本降下来。
刘科院士:我非常同意,今后要让可再生能源大发展,就必须要离网运行。那么在西部很重要的一点,你允许离网了,它本来是直流电,你没必要变成交流电,然后最后回来又变成直流电。西部的太阳能资源、风能资源很多,就让它离网运行,产生绿氢。但是氢气运输又很难,除非未来中央要下决心,要搞一条长距离的输氢管线,否则氢气又很难输过来。那怎么办呢?就和他们的煤化工园区结合,把绿氢、绿氧变成一个绿色的液体,拿火车也可以拉,管线也可以输送。
主持人:咱们向那个产业靠拢
刘科院士:对,向产业靠拢,那么这种产业就要在西部做。如果你要是在东部直接开车,就制成氢给加氢站,那也是要离网运行。东部的海上风电,直接制点氢,给沿海地区开车,所以具体问题具体分析。