近年来,人类活动促使温室气体浓度升高、全球气候变暖、冰川融雪现象加剧,打破地球原生生态系统,致使极端气候事件频发、自然灾害风险攀升。
当前全球气候变化已不是未来的挑战,而是眼前现实而紧迫的威胁,应对气侯变化、减排、温室气体,能源领域是基础和关键,保障能源安全、优化能源结构、发展绿色清洁能源是重要的措施。
其中,氢能作为重要的二次能源,对限制和减少碳排放具有重要意义。
1月29日,在天津海河教育园区管委会指导下,由南开大学产城发展校友会碳中和专委会、碳中和研究院、三峡上海院;国家级经济开发区绿色发展联盟、天津泰达低碳经济促进中心、天津排放权交易所、天津市滨海新区环境创新研究院、南开大学循环经济与低碳发展研究中心、天津市环境保护产业协会、天津市企业家协会、天津全球成长型企业协会、天津市中小企业经济发展协会、滨海—中关村双碳联盟、天津市景观协会、天津市照明协会、天津市碳中和与绿色金融研究中心等单位联合主办;江苏省产业技术研究院先进高分子材料技术研究所、元宇宙与碳中和研究院、山东省多能互补产业技术研究院等单位协办;新金融传媒、凤凰网、顶端新闻、蔻享学术等多家机构支持的主题为“新时代下氢能产业发展战略与路径”的海河零碳论坛·周末沙龙如约通过新金融观察视频号及腾讯会议进行了线上直播。
两位专家学者就氢能产业发展进行了多维度的讨论。
丁明磊中国科学技术发展战略研究院研究员上海市创新政策评估研究中心高级研究员近年来,各国大力推进氢能发展,日本、韩国、德国、美国等超过20个国家和地区都已制定国家氢能发展战略,积极培育氢能及燃料电池技术攻关和产业发展。
在丁明磊看来,氢能之所以能得到各国政府的重视,除了能够降低碳排放、保障能源安全和实现经济增长之外,氢能产业还具有行业耦合属性,其发展将带动氢能产业链上、中、下游的零部件商、原材料商、设备商、制造商和服务商快速发展。
氢能产业链涵盖上游氢生产与供应(化工重整、电解水制氢、工业副产等)、中游燃料电池(质子交换膜、铂基催化剂、膜电极等) 及下游商业应用(交通运输、工业用能、建筑用能、工业原料)多个领域。
仅下游商业应用,国际氢能委员会就提出了四大行业和35个场景。
丁明磊表示,新兴技术、数据、新一轮科技革命和产业变革,正将国际政治从“地缘政治时代”带到“技术政治时代”。
国际战略竞争的重心是高科技创新优势的竞赛,是围绕新科技革命所塑造的新权力的争夺。
碳中和目标成为国际共识以及全球技术政治的重要因素,主要经济体的氢能定位逐步多元趋同。
未来,氢及其衍生产品的制造和贸易将成为一个意义重大的工业和技术政治因素。
世界各国氢能战略的实施路径可划分为市场创造、技术示范和规模应用三个阶段。
在此过程中,氢能创新链与产业链融合更加紧密,应用场景逐步多元。
在氢制备方面,可靠、经济和可持续的氢气制备是产业发展基础,可再生能源制氢已成为主流发展方向。
在氢储运方面,管网运输将成为未来主流运输形式。
在氢利用方面,未来将集中在运输业、工业和能源供给领域。
丁明磊认为,如今各国在出台低碳创新政策方面已呈现五大趋势,即清洁技术将成为各国低碳政策战略重心;清洁技术低成本化成为科技创新发展目标;清洁技术标准化成为科技政策重要支持方向;政策协调性成为推进低碳战略的重要保障;清洁能源领域国际科技竞争日益加剧。
据悉,中国的氢能与燃料电池研究始于上世纪50年代,但早期国内氢能源的政策属于推广阶段,到“十三五”期间,氢能源相关政策增多,并且2019年首次在政府报告中提及,“十四五”规划中也提出氢能源发展。
2022年3月,国家发展改革委、国家能源局联合印发《氢能产业发展中长期规划(2021—2035年)》,明确了我国氢能产业发展的总体要求、 发展目标和关键举措。
全国各地积极促进氢能行业发展,纷纷将氢能写进“十四五”发展规划,各地纷纷设立加氢站建设目标,并从产业产值、氢燃料电池汽车推广、固定式发电应用和企业培育等方面提出了发展目标和行动方案。
值得注意的是,我国氢能发展目前仍然面临挑战,包括氢能的定位与顶层设计相对滞后;氢能管理部门待明确且标准体系不健全;地区层面存在产业同质化苗头;产业链尚不完善且应用场景有待扩展。
彭思凡中国科学技术发展战略研究院总体所博士后氢能是双碳背景下能源革命的重要一环。
据彭思凡介绍,氢有很多特性,比如它是宇宙中最轻的、分布最广泛的物质,是无色、无臭、无味、无毒的一种气体;氢燃烧的热值较高,是汽油热值的三倍,是焦炭热值的4.5倍;其燃烧的产物是水,也是清洁无碳排放的。
“这些就是氢为什么自21世纪以来越来越受到世界各方关注的重要原因。
”他说。
不过,氢技术的发展也存在一些难点,比如,氢的爆炸极限范围比较广,相对而言,在空气中扩散前的危险程度会比较高。
此外,氢也很难被液化。
氢被用作能源之前,更多是作为工业燃料被人们所熟知。
在双碳背景下,氢作为能源的作用被进一步挖掘出来。
作为电的有益补充,被纳入终端能源体系之后,氢与其他能源将共同成为未来能源终端消费的主体。
在双碳背景下,我国氢能产业发展的潜力是十分巨大的。
现阶段我国已是世界第一大产氢国。
2021年我国产生了3300万吨氢,约占全球的1/3。
但是氢的主要