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氫能經(jīng)濟(jì)是實(shí)現(xiàn)碳中和的重要路徑
日期:2021-04-28   [復(fù)制鏈接]
責(zé)任編輯:yutianyang_tsj 打印收藏評(píng)論(0)[訂閱到郵箱]
我國(guó)實(shí)施碳達(dá)峰、碳中和,歸根結(jié)底是能源轉(zhuǎn)型問題。換言之,我國(guó)需要通過科技創(chuàng)新推動(dòng)能源革命和綠色改造,即大力發(fā)展氫能等清潔能源,加快推進(jìn)火電、交通、工業(yè)等重點(diǎn)行業(yè)和重要領(lǐng)域綠色改造。

大力發(fā)展氫能是不二之選

十九世紀(jì),煤炭和蒸汽機(jī)火車引發(fā)了歐洲工業(yè)革命;二十世紀(jì),石油和內(nèi)燃機(jī)汽車促成了美國(guó)經(jīng)濟(jì)騰飛;二十一世紀(jì),以氫能和燃料電池為基礎(chǔ)的氫能經(jīng)濟(jì)有望成為人類可持續(xù)發(fā)展的理想選擇,并為我國(guó)發(fā)揮后發(fā)優(yōu)勢(shì)、實(shí)踐新型工業(yè)化道路、實(shí)現(xiàn)技術(shù)跨越式發(fā)展提供了歷史機(jī)遇。

氫能是世界上最清潔的能源,目前在制氫環(huán)節(jié),國(guó)內(nèi)外制氫技術(shù)至今沒有擺脫兩步法的電解水路徑依賴,存在高能耗、高成本弊端。其中,煤制氫成本相對(duì)較低,約10元/公斤,但煤制氫存在二氧化碳和污染物排放問題??稍偕茉措娊馑茪錈o二氧化碳和污染物排放,但成本較高,即使可再生能源電價(jià)降到0.3元/度,制氫成本也在30元/公斤左右(包括電費(fèi)、設(shè)備及運(yùn)行成本),是煤制氫的2-3倍,因此可再生能源制氫目前還不能支撐氫能大規(guī)模發(fā)展。相比之下,等離激元綠色制氫成本不到光伏發(fā)電電解水制氫成本的1/3。

等離激元綠色制氫技術(shù)是利用金屬納米催化劑的等離激元局域能量增強(qiáng)效應(yīng),模擬自然界光合作用,以太陽光或工業(yè)廢熱為主要能量,不需要消耗一次能源,不需要消耗電能,只經(jīng)過催化反應(yīng)即可激活水的化學(xué)鍵,一步分解水并生成氫氣,一步實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)化和利用,使制氫成本大幅降低。其中,光產(chǎn)業(yè)路徑可在光照充足的荒地區(qū)域開展,實(shí)現(xiàn)國(guó)家大規(guī)模制氫戰(zhàn)略;熱產(chǎn)業(yè)路徑可利用工業(yè)廢熱提供能量,依托火電廠、鋼鐵廠、化工廠、冶煉廠等廢熱,實(shí)現(xiàn)國(guó)家分布式制氫戰(zhàn)略,同時(shí),實(shí)現(xiàn)對(duì)重點(diǎn)行業(yè)和重要領(lǐng)域的綠色改造。

融入火電、交通等行業(yè)綠色改造


我國(guó)“富煤貧油少氣”的能源資源稟賦,決定了碳達(dá)峰、碳中和路徑不能簡(jiǎn)單對(duì)煤炭一去了之。煤炭占我國(guó)一次能源消費(fèi)的60%左右,燃煤發(fā)電是我國(guó)碳排放的最大來源,占電力行業(yè)總碳排放的一半左右,可行的辦法是運(yùn)用等離激元治碳制能技術(shù)對(duì)火電廠進(jìn)行綠色改造,在減少碳排放同時(shí),生產(chǎn)新能源。

交通行業(yè)(包括公路、鐵路、船運(yùn)和航空)用能(主要是燃油)不僅是空氣污染的主要源頭,還導(dǎo)致了大量碳排放。交通行業(yè)實(shí)現(xiàn)碳中和的轉(zhuǎn)型路徑應(yīng)該是,在常規(guī)公路、鐵路交通中完全實(shí)現(xiàn)電動(dòng)化和電氣化;大力推廣氫燃料電池汽車;鼓勵(lì)船舶和航空運(yùn)輸業(yè)使用天然氣、電能等清潔能源。

工業(yè)尤其是制造業(yè)的技術(shù)復(fù)雜程度高,降低工業(yè)碳排放水平需多管齊下:升級(jí)工業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),根據(jù)發(fā)達(dá)國(guó)家經(jīng)驗(yàn),隨著高附加值行業(yè)增加值占工業(yè)產(chǎn)出的比重上升,工業(yè)能耗會(huì)下降;提高工業(yè)體系能源和資源利用效率,有助于降低原料生產(chǎn)過程中的碳排放;推進(jìn)工業(yè)部門電氣化,推廣低碳燃料/原料使用。

在鋼鐵冶金領(lǐng)域,利用等離激元制氫技術(shù)得到氫氣,可以作為基礎(chǔ)冶煉還原材料及化工原料的氫原料,生產(chǎn)鋼鐵、化工和石化產(chǎn)品。如使用氫能替代焦煤作為鋼鐵生產(chǎn)的還原劑,可降低生產(chǎn)中的碳排放。

強(qiáng)力政策支持必不可少


為實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo),支持有利于加速推進(jìn)能源革命和綠色改造的創(chuàng)新技術(shù)勢(shì)在必行,建議在“十四五”國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃中增加“等離激元碳中和技術(shù)”重點(diǎn)專項(xiàng),加大創(chuàng)新支持力度。有序推進(jìn)創(chuàng)新攻關(guān)的“揭榜掛帥”體制機(jī)制建設(shè),大力實(shí)施重點(diǎn)項(xiàng)目“揭榜掛帥”,增加青年科學(xué)家項(xiàng)目,支持青年科研人才脫穎而出。

同時(shí),加快形成“綠色新政”等制度機(jī)制,加強(qiáng)創(chuàng)新鏈和產(chǎn)業(yè)鏈對(duì)接,形成科技創(chuàng)新和技術(shù)產(chǎn)業(yè)良性發(fā)展的市場(chǎng)機(jī)制和政策體系。支持利用等離激元治碳制能、等離激元綠色制氫等創(chuàng)新技術(shù)對(duì)火電廠、鋼鐵廠、化工廠等領(lǐng)域進(jìn)行綠色改造。

此外,還應(yīng)加快發(fā)展“綠色金融”,健全綠色金融標(biāo)準(zhǔn)體系,明確金融機(jī)構(gòu)監(jiān)管和信息披露要求,建立政策激勵(lì)約束體系,完善綠色金融產(chǎn)品和市場(chǎng)體系;鼓勵(lì)金融機(jī)構(gòu)探索轉(zhuǎn)型融資,包括設(shè)立轉(zhuǎn)型基金和發(fā)行轉(zhuǎn)型債券;支持化石能源企業(yè)向清潔能源轉(zhuǎn)型,在認(rèn)定標(biāo)準(zhǔn)、披露要求、激勵(lì)機(jī)制等方面探索建立支持轉(zhuǎn)型融資機(jī)制;支持金融機(jī)構(gòu)推出轉(zhuǎn)型債券、轉(zhuǎn)型基金、轉(zhuǎn)型保險(xiǎn)等金融工具。

原標(biāo)題:氫能經(jīng)濟(jì)是實(shí)現(xiàn)碳中和的重要路徑
 
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來源:中國(guó)能源報(bào)
 
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