中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：在推動(dòng)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的過(guò)程中，建立一套完善可靠、經(jīng)濟(jì)安全、高效環(huán)保的氫能供應(yīng)體系，是鏈接氫能“源頭開(kāi)采”與“終端應(yīng)用”的必建橋梁，是保證氫能順利供應(yīng)和產(chǎn)業(yè)持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)保障。
如何正確認(rèn)識(shí)氫能供應(yīng)體系的建設(shè)路線，因地制宜的搭建多元化供氫體系？如何解決燃料電池汽車示范推廣中的氫源保障問(wèn)題、成本較高問(wèn)題？國(guó)際有哪些先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)有所啟示？制氫、儲(chǔ)氫、運(yùn)氫技術(shù)當(dāng)前又有怎樣的進(jìn)展和趨勢(shì)？
圍繞以上相關(guān)問(wèn)題，在近期由中國(guó)電動(dòng)汽車百人會(huì)、Hydrogen Council（國(guó)際氫能委員會(huì)）和山東省工業(yè)和信息化廳主辦的“2020氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展創(chuàng)新峰會(huì)”上，與會(huì)嘉賓圍繞“面向未來(lái)的氫能供應(yīng)體系”展開(kāi)了多角度探討。以下為部分核心觀點(diǎn)摘要。
重整燃料電池分布式供應(yīng)系統(tǒng)
陳愛(ài)忠 山東能源集團(tuán)有限公司新能源事業(yè)部總經(jīng)理
目前我們的氫燃料汽車基本是高壓氫在做，商業(yè)化運(yùn)用的不好。氣態(tài)成本過(guò)高，要想大規(guī)模商業(yè)化必須是液態(tài)的。我們現(xiàn)在的能源利用還有一個(gè)大問(wèn)題就是利用效率不高。氫氣提純比較復(fù)雜，今天談一下復(fù)合氫。
1、燃料電池分布式供能是時(shí)代的選擇：化石能源是立足當(dāng)下的經(jīng)濟(jì)性選擇。可再生能源最大的短板是不穩(wěn)定，必須儲(chǔ)能，所以分布式能源，分布式供能就是局部的電網(wǎng)，用燃料電池系統(tǒng)進(jìn)行緩沖。
2、甲醇是氫氣的可靠載體，具有中國(guó)特色：甲醇具有來(lái)源廣泛、成本較低、技術(shù)成熟、取之方便的特點(diǎn)，且危險(xiǎn)性比汽油低，沒(méi)有氮氧化物和硫氧化物產(chǎn)生，在加油站基礎(chǔ)上直接改造很方便。所以，甲醇是面向未來(lái)可再生能源社會(huì)新的選擇，是氫的載體和橋梁。
3、重整燃料電池分布式系統(tǒng)和車載動(dòng)力系統(tǒng)不同：一個(gè)是復(fù)氫路線，一個(gè)是純氫路線。效率最高的就是固定分布式SOFC系統(tǒng)，隨著工作溫度的提高，抗一氧化碳的能力越來(lái)越強(qiáng)，純氫路線效率30%到41%。甲醇重整富氫氣加燃料電池直接耦合將來(lái)是市場(chǎng)的選擇，經(jīng)濟(jì)性好，壽命長(zhǎng)。
4、分布式供能在煤礦塌陷區(qū)的應(yīng)用規(guī)劃：兗礦集團(tuán)在做這個(gè)事情，用甲醇發(fā)電的成本，外輸純氫發(fā)電160萬(wàn)，甲醇是83萬(wàn)，與電網(wǎng)的電價(jià)基本持平。
從歐洲綠氫標(biāo)準(zhǔn)及認(rèn)證看我國(guó)可再生能源水電解制氫儲(chǔ)能之應(yīng)用前景
王德軍 山東海氫能源科技有限公司執(zhí)行董事
國(guó)內(nèi)稱作的綠氫、藍(lán)氫、灰氫，在歐洲是根據(jù)排放來(lái)作等級(jí)的鑒定，是零碳?xì)浜偷吞細(xì)涞臉?biāo)準(zhǔn)。德國(guó)、法國(guó)、西班牙都在都在綠氫上有幾十近百億歐元的投入。
歐洲從去年開(kāi)始提倡一個(gè)綠氫的認(rèn)證，源于可再生能源計(jì)劃（原產(chǎn)地保證計(jì)劃），其意義就是跟蹤能源從始至終的應(yīng)用，以保證整個(gè)氫氣從生產(chǎn)到運(yùn)輸、加注、應(yīng)用都是綠色低碳的，都有指標(biāo)和數(shù)據(jù)。這個(gè)認(rèn)證已經(jīng)進(jìn)行了6年，已有用戶以此為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行交易，設(shè)備制造商、用戶和監(jiān)管部門(mén)都有參與，
綠氫對(duì)我們的意義是實(shí)現(xiàn)碳中和，它的標(biāo)簽意義是像汽油標(biāo)號(hào)一樣。歐洲正在向別國(guó)推行這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，也可以成為我們國(guó)內(nèi)的參考標(biāo)準(zhǔn)?？傊G氫標(biāo)準(zhǔn)的意義就是給氫能的生產(chǎn)者和用戶提供量化的支持。對(duì)區(qū)域政府也有支持。
中國(guó)氫能基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展路徑與產(chǎn)業(yè)化進(jìn)展
魏蔚 國(guó)富氫能技術(shù)裝備股份有限公司研發(fā)與戰(zhàn)略總監(jiān)
我國(guó)發(fā)展氫能的意義在于保障國(guó)家能源安全。現(xiàn)在發(fā)展燃料汽車只是發(fā)展氫能源的開(kāi)端，未來(lái)車用能源的占比不會(huì)超過(guò)20%。氫能可以把國(guó)內(nèi)沒(méi)有開(kāi)采出來(lái)的可再生能源、無(wú)碳的一次能源變成清潔低碳化的能源體系的一部分。
氫能儲(chǔ)能可能比鋰電儲(chǔ)能更有規(guī)模效應(yīng)，在未來(lái)十年或更長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)會(huì)逐步成為中國(guó)能源的優(yōu)勢(shì)。燃料電池技術(shù)的發(fā)展使得氫不會(huì)再像天然氣那樣僅僅是一個(gè)燃料，而是通過(guò)燃料電池提升能源釋放的效率，在儲(chǔ)能和能源安全領(lǐng)域發(fā)揮更大的作用。
在氫能基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)方面，天然氣產(chǎn)業(yè)鏈跟氫能產(chǎn)業(yè)鏈具有非常高的相似度。將來(lái)氫能的基礎(chǔ)設(shè)施也是從可再生能源、電解水制氫，催化制氫，通過(guò)高效的液化，和長(zhǎng)輸管道的運(yùn)輸來(lái)到終端，氣化配送到加氫站之上。未來(lái)中長(zhǎng)期將會(huì)是高壓液氫管道多種形式的并存。
支撐這樣的基礎(chǔ)設(shè)施要有相應(yīng)的技術(shù)發(fā)展方向。中國(guó)是全球最大的重卡國(guó)家，每年重卡的銷售額百萬(wàn)輛以上，占到全球的48%且增量最大。當(dāng)前重卡以柴油燃料為主，在燃料電池加氫站基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)上比較落后，這也是中國(guó)燃料電池車輛的特色和發(fā)展方向。目前，長(zhǎng)三角物流領(lǐng)域是中國(guó)燃料電池汽車應(yīng)用商業(yè)化比較好的場(chǎng)景和應(yīng)用中心。
當(dāng)下最應(yīng)該做的是先把氫源的液化和產(chǎn)業(yè)化做出來(lái)，大規(guī)模的降低液氫的成本，后續(xù)在基礎(chǔ)上繼續(xù)發(fā)展深冷高壓的高密度儲(chǔ)氫技術(shù)。
可再生能源與氫能的耦合應(yīng)用
楊小珂 康明斯氫能戰(zhàn)略部項(xiàng)目負(fù)責(zé)人
由于我國(guó)特殊的地理環(huán)境，可開(kāi)發(fā)的可再生能源密集地區(qū)都集中在西部北部，當(dāng)?shù)氐南{能力是有限的，離用電的地區(qū)有一個(gè)遠(yuǎn)距離外送的問(wèn)題，可再生能源的隨機(jī)性和季節(jié)性就造成了兩個(gè)問(wèn)題：一個(gè)是電網(wǎng)中可再生能源比例的增加會(huì)對(duì)電網(wǎng)的壓力大及容量要求更高。增加了成本，需要配備一定的火電進(jìn)行平衡，一個(gè)是峰谷電的問(wèn)題，用電側(cè)的隨機(jī)性制約因素加大了調(diào)峰的難度。
我們認(rèn)為綠氫是打通應(yīng)用場(chǎng)景的“推進(jìn)器”，可以拓展到更多的場(chǎng)景運(yùn)用。
商業(yè)化的電解水技術(shù)就是PEM跟堿性，堿性制氫技術(shù)相對(duì)成熟一點(diǎn)，成本較低，PEM相對(duì)較新，國(guó)內(nèi)并沒(méi)有實(shí)現(xiàn)商業(yè)化。業(yè)界可能對(duì)PEM有一些誤解，認(rèn)為它沒(méi)有規(guī)?；膽?yīng)用，但是其實(shí)在歐洲已經(jīng)有了大規(guī)模的兆瓦級(jí)的應(yīng)用。
從未來(lái)趨勢(shì)來(lái)看，PEM在技術(shù)進(jìn)步和成本降低上的空間更大一點(diǎn)，不同的供應(yīng)商會(huì)選擇不同的技術(shù)路線。PEM的技術(shù)結(jié)合綠氫的跨界特性在電源、電網(wǎng)等部分可解決清潔能源消納的問(wèn)題，成為一體化的解決方案。
中國(guó)氫能源發(fā)展路線圖及技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)估
朱德權(quán) 北京清華工業(yè)開(kāi)發(fā)研究院副院長(zhǎng)、濱化集團(tuán)股份有限公司董事長(zhǎng)
2015年，我們感覺(jué)氫能到了一個(gè)發(fā)展的關(guān)鍵點(diǎn)，當(dāng)時(shí)關(guān)心氫能的人還很少，有很多質(zhì)疑。我們?cè)诎偃藭?huì)的演講中講，燃料電池能做到每千瓦60美金，幾乎可以與柴油機(jī)、汽油機(jī)媲美。2017-2018年，我們說(shuō)氫能不應(yīng)該只從汽車行業(yè)看，應(yīng)該上升到能源戰(zhàn)略高度去規(guī)劃。百人會(huì)陳理事長(zhǎng)也鼓勵(lì)我們，氫能應(yīng)該像高鐵、電動(dòng)車一樣，建立和引領(lǐng)全球產(chǎn)業(yè)鏈。氫能方面可以引領(lǐng)10萬(wàn)億以上的產(chǎn)業(yè)。
氫能面臨重大挑戰(zhàn)，是從0到1的產(chǎn)業(yè)，國(guó)內(nèi)需要摸索著從頭做。氫能生態(tài)包含制、儲(chǔ)、加三個(gè)部分。目前交通應(yīng)用連鏈跑在前面，短板是氫的供應(yīng)鏈。關(guān)于氫供應(yīng)鏈一直有四句話講的好：灰氫不可取，藍(lán)氫可利用，廢氫可回收，綠氫是方向。所以最根本的是氫的生產(chǎn)一定要減少碳排放。
對(duì)氫供應(yīng)體系，我們做了測(cè)算，在不考慮森林碳吸收的情況下，要求在能源的供應(yīng)側(cè)可再生能源不能低于80%，能源的需求側(cè)電動(dòng)化率不低于80%才有可能實(shí)現(xiàn)2060年碳中和?？稍偕茉春蜌夂蜃兓呀?jīng)不可分割。未來(lái)是一個(gè)氫電混合的社會(huì)，氫氣的比例會(huì)越來(lái)越高。
從近期來(lái)講，200公里范圍之內(nèi)是高壓氫，中長(zhǎng)距離是液態(tài)氫，是主流方向，中遠(yuǎn)期管道輸送是主流方向，國(guó)家管網(wǎng)會(huì)發(fā)揮重要的作用。
關(guān)于氫供應(yīng)鏈的幾大關(guān)鍵技術(shù)：第一是需要解決可再生能源和水電解的一體化技術(shù)；第二，液態(tài)氫成套裝備最好把技術(shù)引到中國(guó)來(lái)，利用中國(guó)的技術(shù)把成本降下來(lái)；第三關(guān)鍵是低溫氫的技術(shù)，水電解的技術(shù)要解決。
Nel 水電解制氫的應(yīng)用
竺炯操 Nel Hydrogen中國(guó)區(qū)首席代表
從Nel Hydrogen氫能源公司一些比較新的案例來(lái)介紹一下水電解行業(yè)的動(dòng)向。
Nel Hydrogen成立于1927年，主要產(chǎn)品有堿性的水電解制氫設(shè)備，質(zhì)子膜的水電解制氫以及加氫站設(shè)備?，F(xiàn)在做到的比較大型的設(shè)備是一種MC500的設(shè)備，可以制氫492標(biāo)方/小時(shí)。占地40平米，可以制氫一噸，電輸入量是2.5兆，印證了質(zhì)子膜可以做到非常小，產(chǎn)能非常大。
2006年參與了美國(guó)愛(ài)達(dá)荷州的分電制氫項(xiàng)目，特點(diǎn)是運(yùn)行了14年，質(zhì)子膜耐用性上沒(méi)有問(wèn)題。還有利用多余的水電制成氫氣、參與瑞士全國(guó)加氫站建設(shè)、參與殼牌港口引進(jìn)重卡設(shè)備的開(kāi)發(fā)以及更多小型復(fù)雜的氫燃料電池應(yīng)用項(xiàng)目、德國(guó)智慧城市項(xiàng)目等等。
所以，氫氣對(duì)現(xiàn)代工業(yè)有很多參與，包括制甲醇行業(yè)、天然氣制氫能源、加氫站交通行業(yè)等，氫和我們的工業(yè)生活和普通人的日常生活接觸很緊密。
整理：楚晴
