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氢能+时代启幕!2020年全国氢能产业培训(第一期)成功举办

北极星氢能网 来源:北极星氢能网  作者:sunshine 洛神  2020/8/24 14:04:08 我要投稿

北极星氢能网讯:能源转型的大背景下,氢能热正在全球持续升温。欧洲、韩国、日本、美国等都在积极部署氢能产业,通过新能源政策补贴、税收优惠措施、设立示范基地等措施鼓励氢能发展。出于能源结构调整和能源安全考虑,我国对氢能发展亦表现出强烈需求,预期年内将发布氢燃料储能产业规划。此外,业界普遍认为氢能行业规模化拐点将在2020年前后发生,其应用场景将非常广泛。

随着氢能逐渐成为我国“清洁、低碳、安全、高效”能源体系的重要一环,氢能也被视为解决可再生能源消纳问题的新思路。8月22日-8月23日,中关村华电能源电力产业联盟、北极星电力网联合在北京召开2020年全国氢能产业培训(第一期),国家可再生能源中心副研究员、博士刘坚表示,目前,全球制氢的主要原料是化石燃料。然而,未来随着可再生能源发电成本的下降,峰谷电价价差的拉大,可再生能源制氢将是未来重要的发展方向之一。

1.低谷电价制氢!可再生能源制氢前景可期

“随着可再生能源占比的不断提升,电力现货市场电价波动将更加明显,电解制氢将有机会使用更低的‘谷电价’,从而进一步降低制氢成本。”国家可再生能源中心副研究员、博士刘坚作了题为《氢能市场需求前景和可再生能源制氢》为主题的报告,他表示,若可再生能源发电渗透率从20%提升至40%,全年电力现货市场中的低谷电价出现频率将显著提升,部分时段或将出现接近零电价,从而加速可再生能源制氢的发展。

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国家可再生能源中心副研究员、博士刘坚

另据国际可再生能源署(IRNEA)的预测,从全球来看,2025年前,部分低成本光伏、风电制氢将达到化石能源制氢+CCS成本区间;2035年前,低成本光伏、风电制氢成本普遍低于化石能源+CCS成本;2050年前,一般光伏、风电制氢成本普遍低于化石能源制氢+CCS成本。此外,美国能源部发布的数据显示,锂离子电池成本有望下降至70美元/千瓦时,而大规模量产下燃料电池成本也将达到30-40美元/千瓦,未来两者的经济性博弈仍有不确定性。随着氢气成本的进一步下降,氢气在船舶、冶金、化工等行业的应用潜力也有望逐步打开。

2.不只是交通?未来氢能应用领域广泛

氢能将在能源生产和消费革命中发挥重要作用。中国能建广东省电力设计研究院王小博主任在题为《氢能产业链技术分析、投资方向和工业应用》的演讲中,分析了氢能产业链情况并对未来做出展望。其中,制氢方面主要包括可再生能源电解制氢、氯碱副产氢、焦炉副产氢、丙烷脱氢副产氢等;氢能利用方面主要侧重于氢能的工业应用,包括氢气作为未来绿色化工的核心原料、氢气炼铁、高温燃料电池分布式发电、天然气混氢燃气发电等。

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中国能建广东省电力设计研究院 王小博主任

3.效率高!寿命长!成本低!固体氧化物燃料电池优势明显

清华大学韩敏芳教授作了题为《燃料电池技术产业发展现状及前景》的报告。韩敏芳教授介绍,“在各类燃料电池中,质子交换膜燃料电池(PEMFC)和固体氧化物燃料电池(SOFC)仍然占据主导。2019年全球市场中,PEMFC占62%,SOFC占32%。”

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清华大学长聘教授 韩敏芳

韩敏芳教授认为发展以碳基燃料为基础的SOFC发电是最有效途径,它有效率高、燃料广、污染少、成本低的特点。模块化结构使得SOFC可以应用在便携式电源、分布式热电联供系统、高性能动力电源、大型发电站等多场景,在发达国家SOFC技术已经从研究单位走入工业界,产品进入市场应用已经有10多年了。我国在上海、四川、广东、山西等地开展了发电系统示范应用,推动了神华、华能、大唐等发电企业在燃料电池产业的布局。近四年来,SOFC产业势头正猛,增长迅速,未来将会继续增长。

4.需加速发展!液氢储运有助于氢气的长距离运输

“氢的储运方式主要包括高压气态储氢、低温液压储氢、固体储氢、有机液体储氢……”北京航天试验技术研究所副总工程师刘玉涛作了题为《液氢及工程应用》的主题报告,介绍了液氢的储运方式、储运成本以及应用前景等。高压气态储氢是在高压下,将氢气压缩,以高密度气态形式储存,这种方式成本低,技术成熟,已实现商业化的车载储氢方式,但高压储氢成本对距离敏感性大,通常适用于短距离运输。

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北京航天试验技术研究所副总工程师 刘玉涛

相比高压储氢,低温液氢储运氢这一方式输运效率更高,安全性好,可适用于长距离运输。但氢气在液化过程中耗能很大,还要加快发展液化技术,进一步降低能耗和成本。算上加氢站运营成本后,全产业链成本建议200km以内采用高压氢气技术路线,200km以上采用液氢技术路线。

5.开发规模化加氢站+工艺优化!大幅降低供氢成本

国家能源集团北京低碳清洁能源研究所氢能技术开发部经理 何广利作了题为《加氢站与氢储运》的报告,介绍了氢源、氢能储运、加氢站的国内外技术进展并展望了未来。

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国家能源集团北京低碳清洁能源研究所氢能技术开发部经理 何广利

制氢和氢气储运过程有多种方式可以选择。然而,燃料电池车用对氢气品质要求较高,氢气中存在一氧化碳、有机硫、有机磷、有机硅等杂质都会影响燃料电池的使用寿命,这就对制氢和储运氢环节提出了很高的要求。同时,针对不同的制氢、运氢方法,应对不同杂质进行额外监控。

截至目前,全国已投产加氢站(包括固定式加氢站和撬装式加氢设备)约60座,在建约60座。何广利表示,未来想要做到大幅降低供氢成本,就要设计开发规模化加氢站、优化加氢站工艺。加氢站的成本不仅仅是初始投资成本,更要考虑加氢站全生命周期的经济性,在初始成本和设备寿命、能耗之间找到一个平衡点。影响加氢站供氢成本的因素主要包括:加氢机成本、储罐成本、压缩机成本、雇佣人员数量、加氢电耗、连续无故障加氢次数、日加氢能力等。

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氢是一种用途广泛、清洁、安全的能量载体,可以作为动力燃料或工业原料。氢能在能源转型中可以发挥实现大规模、高效的可再生能源消纳;在不同行业和地区间进行能量分配;充当能源缓冲载体以提高能源系统的韧性;降低交通运输、工业用能、建筑采暖过程中的碳排放等作用。目前,世界主要发达经济体,已经把氢能源的利用放到了一个战略的高度来对待。 欢迎和北极星氢能网团队一起,追寻氢能行业发展,关注能源变革未来。

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