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产业领域

山东副省长凌文作客央视剖析氢能世界里的中国机会

发布时间:2019-07-23作者:科谷


 山东省副省长、省政府党组成员、中国氢能联盟理事长、中国工程院院士  凌文   
2019年5月履新山东省副省长、省政府党组成员之前,他担任国家能源集团公司总经理、中国神华能源股份公司董事长,
是十九大代表、政协全国委员会人口资源环境委员会委员。
他是官员、是企业家,是学者,始终致力于推动中国能源变革,他主持的科研成果颇丰,屡获国家科技进步奖,并获十多项专利。
他关注氢能产业发展,正在倾力打造山东氢能全方位、全产业链的规划和建设。

讲话内容摘要:
        我国目前的能源格局仍旧是贫油、少气、富煤,一煤独大。这给生态环境带来不小压力,治理污染的挑战巨大。十九大报告强调绿色发展,并提出推进能源生产和消费革命,构建清洁低碳、安全高效的能源体系的战略任务。氢,作为一种来源广泛、清洁无碳、灵活高效的二次能源,在小汽车、轨道交通、船舶、航天、物流、供电、供暖等领域有着丰富而广泛的应用前景。加快发展氢能产业是应对全球气候变化、保障国家能源供应安全、实现可持续发展、推动能源供给侧结构性改革的一大重要举措。那么我国氢能发展目前面临怎样的瓶颈?能不能实现弯道超车?甚至是换道超车?山东氢能产业发展有哪些现实的经验和思考?

氢能是能源转型的重要路径
 
        中国过去的我们的能源历史,大家知道从1949年中华人民共和国成立后,今年是70周年,我们的经济有了天翻地覆的变化,从1978年到2018年我国能源消费增长情况,和国内生产总值的增长情况,大家可以很清晰地看到,这40年间中国经济飞速发展,总共增长247倍。
        我们知道过去的40年,已经有足够的能源来用,它的标志是什么呢?我们可以举一个例子,一年有8760个小时,这么多个小时,我们的发电机组工作多长时间呢?2018年全国火力发电机组平均工作不到一半时间,也就是说49.8%的时间火电机组在工作,剩下一半的时间这些机组不工作。也就是说反过来我们得出一个结论,现在我们的能源总量已经够用了。当今,我国解决了能源供应问题以后,还有哪些问题需要注意呢?
        第一个是能源的安全。2018年,我们所用的石油将近70%是进口的,大家都很喜欢用的天然气2018年超过40%是进口的,不能够满足最基本的能源安全的需求。天然气除了海上运输以外,只能依靠比较有限的几个天然气管线来进口,而这些年我们对天然气的需求越来越多,以至于过去有一段时间我们以气代煤、以气代电,导致最后很多地方天然气供不应求。
大家也知道,过去这些年,很多世界政治、经济、军事的冲突其实是围绕着石油的产地和供应、石油金融和石油美元来展开的。所以,以我国将近70%和40%以上的石油、天然气的进口率现状,是不能够满足最基本的能源安全需求的。
        第二个是生态环境。现在我们全世界的能源供应和中国的能源供应都存在着一个共同的问题,就是化石能源所占的比重太大。虽然这些年中国已经成为全世界第一大可再生能源的国家,2018年,风电装机1.8亿千瓦、光伏装机1.7亿千瓦、水电装机3.5亿千瓦,都是全世界规模最大的。
但是如果按比例算,我们的化石能源占比还占到85.7%,也就是说真正的可再生能源只占不到15%,这个数据跟全世界比,还低了一个百分点。
就全世界来算,基本上世界的比例,可以说石油、天然气、煤炭和可再生能源四分天下,大致上来说每家各占四分之一。2018年的数据,煤炭的一次能源消费总量占到59%,超过一半,而煤炭无论从污染和生态的碳排放来说,都要高于石油和天然气。这就是使得我们国家面临更大的压力,这就是我们所面临的生态压力。下一步,怎么样能够提高我们能源的生态环境的水准,就是我们必须要考虑的一个问题。
        第三个是能源的利用效率问题。煤炭发电大家都很熟悉,它是通过煤炭在锅炉里的燃烧产生能量,驱动汽轮机转动,带动发动机去发电的一个过程。那么进入到最后的电网有多少能量呢?现在普遍的发电效率水平在38%到45%之间,没有超过50%的,也就是说燃煤发电49%是一个比较高的水平,一半以上的能量都被浪费了。
我们的国内生产总值水平,现在实际上在跟全世界比,单位国内生产总值增长需要多少能量来支撑呢?我们能量消耗是高于全世界的,高多少呢?高40%。
所以这样一系列的问题就给我们能源工作者提出了一个未来的命题:在解决了中国14亿人的经济发展和生活有足够的能源之后,接下来怎么能把我们的能源更高质量的发展。
 
能源如何高质量发展
 
        首先,氢是一种非常清洁的能源,整个元素周期表里面排在第一位,无色无味无毒,可以循环使用的清洁能源。为什么说它是清洁呢?它在做功的时候,不像燃烧煤炭,燃烧汽油,燃烧柴油,会产生二氧化硫、烟尘、氮氧化物;氢在做功的时候只产生水,而水是对人体、对人类完全无害的。因此,在氢的做功当中,可以认定它是一个完全零排放的能源。
        第二,它的效率怎么样呢? 跟干木柴、标准煤、汽油、天然气相比较,氢气是整个各种能量里边能量密度最高的一种能源,氢的能量密度是汽油的3.3倍,因此它的效率也是很高的。
        第三,它的碳排放怎么样呢? 它在做工的时候,只产生两个氢(离子),一个氧(离子),是没有任何碳排放的。在这个环节是非常清洁的,是零碳的,是零排放的。
        第四,经济性。 大家最关心的就是经济,我们的乘用车大家最熟悉的,一个车加一箱油能跑多远,跑多少公里,折出来每百公里多少个油?这是老百姓开车大家最希望能看得到的一个数据。氢燃料叫气耗,基本上我们有这样的一个共识,就是现在的我们的电池水平,可以保证5公斤的氢气,可以跑650公里。5公斤氢气需要多少钱?大致上我们可以初步地估算,现在的水平是35元钱一公斤,5公斤大概是175元钱。而如果用普通的,大家熟悉的燃油车,跑650公里需要多少钱呢?需要350元人民币。
        第五,安全性。 氢是一种能够爆炸的气体,所以,很多老百姓“谈氢色变”,觉得氢是不是安全啊?现在,我们政府把氢气作为危化品来管理。那么氢气是不是那么危险呢?实际上,氢气泄漏的安全性和普通的汽油比,它的扩散系数是汽油的11倍。什么意思?就是如果在一个开放的空间而不是密闭空间 ,氢气的比重相当于整个空气的十四分之一。这样轻的一个东西,只要一泄漏就会往上面跑,会非常快地跑上去。如果上面的空间是开放的,那么,氢气还没来得及燃烧,也没来得及爆炸,就已经挥发掉了。所以,基本上可以说,氢气在开放的空间是非常安全的一种气体。
        将来,氢气进入到寻常百姓家是什么样?我想给大家举一个例子。40年前,我们家那会儿刚刚开始用石油液化气的气罐,我们也都知道它是很危险的,要小心。过了40年,现在我们已经不用那个钢瓶了,家家户户都有天然气的管线,但有谁还觉得它是非常危险的呢?可能大家已经习惯接受它了。氢也是这样一个问题,只要我们人类对氢的使用完全按照规则去做,相信它也是非常安全的。所以在我们中国工程院,大家的共识是:氢能源是比天然气更加安全、更加能够控制的一种二次能源。(北极星氢能网 氢小星  )
 

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