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7月18日，CCTV央視財(cái)經(jīng)頻道《中國(guó)經(jīng)濟(jì)大講堂》特邀山東省副省長(zhǎng)、省政府黨組成員，中國(guó)氫能聯(lián)盟理事長(zhǎng)凌文深度解讀《氫能世界里的中國(guó)機(jī)會(huì)》。
凌文為中國(guó)工程院院士，曾擔(dān)任國(guó)家能源集團(tuán)公司總經(jīng)理、中國(guó)神華能源股份公司董事長(zhǎng)，是十九大代表、政協(xié)全國(guó)委員會(huì)人口資源環(huán)境委員會(huì)委員。2019年5月，調(diào)任山東省副省長(zhǎng)、省政府黨組成員。
凌文在演講中表示，我國(guó)能源總量已經(jīng)夠用，但能源行業(yè)面臨的問題還有很多。另外，他認(rèn)為氫能是我國(guó)能源轉(zhuǎn)型的重要路徑，未來氫能源的利用有無限空間。
遠(yuǎn)古時(shí)代，人類學(xué)會(huì)了鉆木取火；1769年瓦特發(fā)明了蒸汽機(jī)，用煤炭推動(dòng)了第一次工業(yè)革命；1873年大功率電動(dòng)機(jī)的發(fā)明使電力進(jìn)到千家萬戶。隨后，石油、汽油、柴油得到廣泛應(yīng)用，而內(nèi)燃機(jī)的發(fā)明和使用更是推動(dòng)了新的工業(yè)革命進(jìn)程。
20世紀(jì)后期，特別是21世紀(jì)以后，我們開發(fā)利用了水電、風(fēng)電、光伏發(fā)電等新能源。新中國(guó)的能源歷史，從1949年到今年也已經(jīng)走過了整整70年。
從1978年到2018年，40年間，我國(guó)的國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值增長(zhǎng)了247倍，能源消費(fèi)總量增長(zhǎng)了7.7倍。主要的化石能源煤炭、石油、天然氣的產(chǎn)量分別增長(zhǎng)了6.5倍、6.8倍和20.3倍，全社會(huì)的用電量增長(zhǎng)了27.2倍，而支撐這些增長(zhǎng)的背后是足夠的能源供應(yīng)。
據(jù)統(tǒng)計(jì)，2018年全國(guó)的火力發(fā)電機(jī)組平均工作時(shí)間不到一半，也就是說，火電機(jī)組有一半時(shí)間沒有工作。這一數(shù)據(jù)足以證明，現(xiàn)在我國(guó)的能源總量已經(jīng)夠用了，但能源行業(yè)面臨的問題還有很多。
我國(guó)能源行業(yè)面臨三大難題
我國(guó)解決了能源供應(yīng)問題以后，還有哪些問題需要注意？
第一個(gè)是安全問題。2018年，我們所用的石油將近70%是進(jìn)口的，天然氣40%是進(jìn)口的。除了海上運(yùn)輸以外，天然氣只能依靠比較有限的幾個(gè)天然氣管線來進(jìn)口，而這些年我們對(duì)天然氣的需求越來越多，以至于過去有一段時(shí)間我們以氣代煤、以氣代電，導(dǎo)致很多地方天然氣供不應(yīng)求。過去這些年，很多世界政治、經(jīng)濟(jì)、軍事的沖突其實(shí)是圍繞著石油的產(chǎn)地和供應(yīng)、石油金融和石油美元來展開的。所以，從我國(guó)將近70%和40%以上的石油、天然氣的進(jìn)口率的現(xiàn)狀來看，我們國(guó)內(nèi)的能源生產(chǎn)是不能夠滿足最基本的能源安全需求的。
第二個(gè)是環(huán)境問題?，F(xiàn)在全世界和中國(guó)的能源供應(yīng)都存在一個(gè)共同的問題，就是化石能源所占的比重太大。雖然這些年中國(guó)已經(jīng)成為全世界第一大可再生能源國(guó)家，2018年風(fēng)電裝機(jī)1.8億千瓦、光伏裝機(jī)1.7億千瓦、水電裝機(jī)3.5億千瓦，都是全世界規(guī)模最大的。但是按比例算，我們的化石能源占比高達(dá)85.7%，也就是說可再生能源只占不到15%，這個(gè)數(shù)據(jù)跟全世界比，還低了一個(gè)百分點(diǎn)。
第三個(gè)是效率問題。煤炭發(fā)電是通過煤炭在鍋爐里燃燒產(chǎn)生的能量驅(qū)動(dòng)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，再帶動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)去發(fā)電。那么進(jìn)入到最后的電網(wǎng)有多少能量呢？現(xiàn)在普遍的發(fā)電效率水平在38%到45%之間，沒有超過50%的，也就是說燃煤發(fā)電49%是一個(gè)比較高的水平，一半以上的能量都被浪費(fèi)了。另外，我國(guó)的能量消耗水平高出全球平均水平40個(gè)百分點(diǎn)。
這些問題給我們能源工作者提出了一個(gè)命題：在解決了中國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和14億人生活所需的能源問題后，接下來怎么促進(jìn)我國(guó)能源行業(yè)更高質(zhì)量的發(fā)展？
氫能具有五大優(yōu)點(diǎn)
第一，氫作為一種清潔能源，無色、無味、無毒，可以循環(huán)使用。氫在做功時(shí)，不像燃燒煤炭、汽油、柴油那樣會(huì)產(chǎn)生二氧化硫、煙塵、氮氧化物，而只產(chǎn)生水，因此我們可以認(rèn)為氫是零排放的能源。
第二，氫的效率怎么樣？跟干木材、標(biāo)準(zhǔn)煤、汽油、天然氣相比，氫氣是能量密度最高的能源，因此它的效率也是很高的。
第三，氫的碳排放情況如何？氫在做功時(shí)只產(chǎn)生兩個(gè)氫一個(gè)氧，不產(chǎn)生任何碳排放。
第四，經(jīng)濟(jì)問題。現(xiàn)在的氫燃料電池水平可以保證5公斤的氫氣跑650公里，初步估算價(jià)格是175塊錢。而普通的燃油車跑650公里大概需要350塊錢，也就是說用氫燃料電池比汽油便宜一半。另外，隨著氫燃料電池技術(shù)進(jìn)入中國(guó)，一方面我們的批量不斷加大，成本會(huì)逐漸降低；另一方面由于技術(shù)提升，比如說轉(zhuǎn)換效率提升，各種制備成本也會(huì)下降。因此，我們有理由相信氫燃料電池的成本會(huì)大幅下降，這是我們對(duì)經(jīng)濟(jì)性的一個(gè)預(yù)判。
第五，安全性，氫是一種會(huì)爆炸的氣體，所以很多老百姓“談氫色變”，覺得氫是不安全的。我們政府也把氫氣作為?；穪砉芾怼Ｄ敲礆錃庹娴奈ｋU(xiǎn)嗎？實(shí)際上氫氣泄漏的擴(kuò)散系數(shù)是汽油的11倍。什么意思？在開放空間，氫氣的重量相當(dāng)于空氣的十四分之一，只要泄漏就會(huì)快速上升，如果上面的空間是開放的，那么，氫氣還沒來得及燃燒和爆炸，就已經(jīng)揮發(fā)掉了。所以氫氣在開放空間中是非常安全的。
我國(guó)發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì)明顯
1、我國(guó)具備豐富的氫能資源和氫能供給能力
中國(guó)在氫的制取方面有巨大的優(yōu)勢(shì)，現(xiàn)在制氫基本上有三條路徑：
第一條路是化石能源制氫，就是石油、天然氣、煤炭制氫。中國(guó)煤炭產(chǎn)量占全世界的一半，如果按遠(yuǎn)景儲(chǔ)量來算，我國(guó)地質(zhì)儲(chǔ)量可以以萬億噸來計(jì)算，所以在這方面我們的資源是足夠的。
第二條路是工業(yè)副產(chǎn)品提純制氫。比如焦?fàn)t、鋼鐵、化工，包括石油化工、普通化工，所有這些工業(yè)每天都在產(chǎn)生大量氫氣。這些氫氣最后都去哪了？一種就直接排掉了；還有一種回到爐子被燒掉。而這個(gè)氫有多大量？初步計(jì)算，通過這種方式我國(guó)在2018年可以制取800萬噸氫。
第三條路就是電解水制氫?，F(xiàn)在電網(wǎng)對(duì)很多可再生能源的吸納能力有一定的制約，我國(guó)平均每年有大概1000億度可再生能源發(fā)的電白白地浪費(fèi)掉，這是非?？上У?。怎么辦呢？把這1000億度電通過電解水來制氫，可以換來200萬噸氫氣，這樣制氫成本就會(huì)很低。
對(duì)中國(guó)來說，氫氣有這樣三種來源，現(xiàn)在不是不夠用的問題，而是我們能不能把這些成本相對(duì)比較低的氫很好地使用。
2、我國(guó)氫能應(yīng)用市場(chǎng)潛力巨大
像國(guó)際市場(chǎng)上的奔馳、寶馬、豐田，還有很多國(guó)內(nèi)的汽車廠商，都在生產(chǎn)氫燃料電池汽車。那么氫只能應(yīng)用于氫燃料電池嗎？其實(shí)氫能夠用的領(lǐng)域非常多。對(duì)中國(guó)來說，有很多的市場(chǎng)比乘用車更適合用氫能源。柴油污染最重的地方就是氫能源最好的應(yīng)用場(chǎng)所，公路上跑的大卡車、大貨車污染比較大，更適合用氫燃料電池。另外，礦山機(jī)械、港口機(jī)械、輪船、航空器，甚至軌道交通，現(xiàn)在有很多都在用氫。除了交通工具以外的其他場(chǎng)所，日本現(xiàn)在已經(jīng)把氫燃料電池作為家家戶戶的一個(gè)備用電源。
另外，有些場(chǎng)合需要有很好的儲(chǔ)能和再利用，比如煤礦為了保證安全，在工人井下作業(yè)的時(shí)候，要求必須有雙回路供電。什么叫雙回路？就是有一路電突然有故障了，還有第二路電能夠供應(yīng)。所以未來有很多工業(yè)場(chǎng)景和家庭場(chǎng)景都能夠用氫。我國(guó)是工業(yè)大國(guó)、制造業(yè)大國(guó)、人口大國(guó)，未來氫能源的利用空間可以說是無限的。
3、我國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)和整合發(fā)展能力強(qiáng)
氫能源的利用要從氫的制備開始，要制備氫、儲(chǔ)存氫、運(yùn)輸氫，到最后分配氫、使用氫。整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈都要有自己的支撐。而對(duì)中國(guó)來說，基礎(chǔ)工業(yè)、實(shí)體工業(yè)，特別是制造業(yè)是我們最強(qiáng)的地方。再比如說制備，我們已經(jīng)攻關(guān)了很多的核心技術(shù)。中國(guó)有非常好的工業(yè)、制造業(yè)基礎(chǔ)，我們相信可以找到正確的路徑，把整個(gè)全產(chǎn)業(yè)鏈完全打通。
氫能作為一種二次能源，需要依靠其他能源加工、制備，但它具有零碳、高效、安全可控等顯著優(yōu)勢(shì)，可以在交通、化工原料、工業(yè)、建筑等諸多領(lǐng)域推廣應(yīng)用，而且從各種制氫路線看，未來我國(guó)有足夠資源支撐。如果將氫能納入我國(guó)終端能源體系，與電力協(xié)同互補(bǔ)，那么氫能將成為我國(guó)終端能源消費(fèi)體系的主體之一，并在我國(guó)能源轉(zhuǎn)型中扮演重要角色。
凌文為中國(guó)工程院院士，曾擔(dān)任國(guó)家能源集團(tuán)公司總經(jīng)理、中國(guó)神華能源股份公司董事長(zhǎng)，是十九大代表、政協(xié)全國(guó)委員會(huì)人口資源環(huán)境委員會(huì)委員。2019年5月，調(diào)任山東省副省長(zhǎng)、省政府黨組成員。
凌文在演講中表示，我國(guó)能源總量已經(jīng)夠用，但能源行業(yè)面臨的問題還有很多。另外，他認(rèn)為氫能是我國(guó)能源轉(zhuǎn)型的重要路徑，未來氫能源的利用有無限空間。
遠(yuǎn)古時(shí)代，人類學(xué)會(huì)了鉆木取火；1769年瓦特發(fā)明了蒸汽機(jī)，用煤炭推動(dòng)了第一次工業(yè)革命；1873年大功率電動(dòng)機(jī)的發(fā)明使電力進(jìn)到千家萬戶。隨后，石油、汽油、柴油得到廣泛應(yīng)用，而內(nèi)燃機(jī)的發(fā)明和使用更是推動(dòng)了新的工業(yè)革命進(jìn)程。
20世紀(jì)后期，特別是21世紀(jì)以后，我們開發(fā)利用了水電、風(fēng)電、光伏發(fā)電等新能源。新中國(guó)的能源歷史，從1949年到今年也已經(jīng)走過了整整70年。
從1978年到2018年，40年間，我國(guó)的國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值增長(zhǎng)了247倍，能源消費(fèi)總量增長(zhǎng)了7.7倍。主要的化石能源煤炭、石油、天然氣的產(chǎn)量分別增長(zhǎng)了6.5倍、6.8倍和20.3倍，全社會(huì)的用電量增長(zhǎng)了27.2倍，而支撐這些增長(zhǎng)的背后是足夠的能源供應(yīng)。
據(jù)統(tǒng)計(jì)，2018年全國(guó)的火力發(fā)電機(jī)組平均工作時(shí)間不到一半，也就是說，火電機(jī)組有一半時(shí)間沒有工作。這一數(shù)據(jù)足以證明，現(xiàn)在我國(guó)的能源總量已經(jīng)夠用了，但能源行業(yè)面臨的問題還有很多。
我國(guó)能源行業(yè)面臨三大難題
我國(guó)解決了能源供應(yīng)問題以后，還有哪些問題需要注意？
第一個(gè)是安全問題。2018年，我們所用的石油將近70%是進(jìn)口的，天然氣40%是進(jìn)口的。除了海上運(yùn)輸以外，天然氣只能依靠比較有限的幾個(gè)天然氣管線來進(jìn)口，而這些年我們對(duì)天然氣的需求越來越多，以至于過去有一段時(shí)間我們以氣代煤、以氣代電，導(dǎo)致很多地方天然氣供不應(yīng)求。過去這些年，很多世界政治、經(jīng)濟(jì)、軍事的沖突其實(shí)是圍繞著石油的產(chǎn)地和供應(yīng)、石油金融和石油美元來展開的。所以，從我國(guó)將近70%和40%以上的石油、天然氣的進(jìn)口率的現(xiàn)狀來看，我們國(guó)內(nèi)的能源生產(chǎn)是不能夠滿足最基本的能源安全需求的。
第二個(gè)是環(huán)境問題?，F(xiàn)在全世界和中國(guó)的能源供應(yīng)都存在一個(gè)共同的問題，就是化石能源所占的比重太大。雖然這些年中國(guó)已經(jīng)成為全世界第一大可再生能源國(guó)家，2018年風(fēng)電裝機(jī)1.8億千瓦、光伏裝機(jī)1.7億千瓦、水電裝機(jī)3.5億千瓦，都是全世界規(guī)模最大的。但是按比例算，我們的化石能源占比高達(dá)85.7%，也就是說可再生能源只占不到15%，這個(gè)數(shù)據(jù)跟全世界比，還低了一個(gè)百分點(diǎn)。
第三個(gè)是效率問題。煤炭發(fā)電是通過煤炭在鍋爐里燃燒產(chǎn)生的能量驅(qū)動(dòng)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，再帶動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)去發(fā)電。那么進(jìn)入到最后的電網(wǎng)有多少能量呢？現(xiàn)在普遍的發(fā)電效率水平在38%到45%之間，沒有超過50%的，也就是說燃煤發(fā)電49%是一個(gè)比較高的水平，一半以上的能量都被浪費(fèi)了。另外，我國(guó)的能量消耗水平高出全球平均水平40個(gè)百分點(diǎn)。
這些問題給我們能源工作者提出了一個(gè)命題：在解決了中國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和14億人生活所需的能源問題后，接下來怎么促進(jìn)我國(guó)能源行業(yè)更高質(zhì)量的發(fā)展？
氫能具有五大優(yōu)點(diǎn)
第一，氫作為一種清潔能源，無色、無味、無毒，可以循環(huán)使用。氫在做功時(shí)，不像燃燒煤炭、汽油、柴油那樣會(huì)產(chǎn)生二氧化硫、煙塵、氮氧化物，而只產(chǎn)生水，因此我們可以認(rèn)為氫是零排放的能源。
第二，氫的效率怎么樣？跟干木材、標(biāo)準(zhǔn)煤、汽油、天然氣相比，氫氣是能量密度最高的能源，因此它的效率也是很高的。
第三，氫的碳排放情況如何？氫在做功時(shí)只產(chǎn)生兩個(gè)氫一個(gè)氧，不產(chǎn)生任何碳排放。
第四，經(jīng)濟(jì)問題。現(xiàn)在的氫燃料電池水平可以保證5公斤的氫氣跑650公里，初步估算價(jià)格是175塊錢。而普通的燃油車跑650公里大概需要350塊錢，也就是說用氫燃料電池比汽油便宜一半。另外，隨著氫燃料電池技術(shù)進(jìn)入中國(guó)，一方面我們的批量不斷加大，成本會(huì)逐漸降低；另一方面由于技術(shù)提升，比如說轉(zhuǎn)換效率提升，各種制備成本也會(huì)下降。因此，我們有理由相信氫燃料電池的成本會(huì)大幅下降，這是我們對(duì)經(jīng)濟(jì)性的一個(gè)預(yù)判。
第五，安全性，氫是一種會(huì)爆炸的氣體，所以很多老百姓“談氫色變”，覺得氫是不安全的。我們政府也把氫氣作為?；穪砉芾怼Ｄ敲礆錃庹娴奈ｋU(xiǎn)嗎？實(shí)際上氫氣泄漏的擴(kuò)散系數(shù)是汽油的11倍。什么意思？在開放空間，氫氣的重量相當(dāng)于空氣的十四分之一，只要泄漏就會(huì)快速上升，如果上面的空間是開放的，那么，氫氣還沒來得及燃燒和爆炸，就已經(jīng)揮發(fā)掉了。所以氫氣在開放空間中是非常安全的。
我國(guó)發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì)明顯
1、我國(guó)具備豐富的氫能資源和氫能供給能力
中國(guó)在氫的制取方面有巨大的優(yōu)勢(shì)，現(xiàn)在制氫基本上有三條路徑：
第一條路是化石能源制氫，就是石油、天然氣、煤炭制氫。中國(guó)煤炭產(chǎn)量占全世界的一半，如果按遠(yuǎn)景儲(chǔ)量來算，我國(guó)地質(zhì)儲(chǔ)量可以以萬億噸來計(jì)算，所以在這方面我們的資源是足夠的。
第二條路是工業(yè)副產(chǎn)品提純制氫。比如焦?fàn)t、鋼鐵、化工，包括石油化工、普通化工，所有這些工業(yè)每天都在產(chǎn)生大量氫氣。這些氫氣最后都去哪了？一種就直接排掉了；還有一種回到爐子被燒掉。而這個(gè)氫有多大量？初步計(jì)算，通過這種方式我國(guó)在2018年可以制取800萬噸氫。
第三條路就是電解水制氫?，F(xiàn)在電網(wǎng)對(duì)很多可再生能源的吸納能力有一定的制約，我國(guó)平均每年有大概1000億度可再生能源發(fā)的電白白地浪費(fèi)掉，這是非?？上У?。怎么辦呢？把這1000億度電通過電解水來制氫，可以換來200萬噸氫氣，這樣制氫成本就會(huì)很低。
對(duì)中國(guó)來說，氫氣有這樣三種來源，現(xiàn)在不是不夠用的問題，而是我們能不能把這些成本相對(duì)比較低的氫很好地使用。
2、我國(guó)氫能應(yīng)用市場(chǎng)潛力巨大
像國(guó)際市場(chǎng)上的奔馳、寶馬、豐田，還有很多國(guó)內(nèi)的汽車廠商，都在生產(chǎn)氫燃料電池汽車。那么氫只能應(yīng)用于氫燃料電池嗎？其實(shí)氫能夠用的領(lǐng)域非常多。對(duì)中國(guó)來說，有很多的市場(chǎng)比乘用車更適合用氫能源。柴油污染最重的地方就是氫能源最好的應(yīng)用場(chǎng)所，公路上跑的大卡車、大貨車污染比較大，更適合用氫燃料電池。另外，礦山機(jī)械、港口機(jī)械、輪船、航空器，甚至軌道交通，現(xiàn)在有很多都在用氫。除了交通工具以外的其他場(chǎng)所，日本現(xiàn)在已經(jīng)把氫燃料電池作為家家戶戶的一個(gè)備用電源。
另外，有些場(chǎng)合需要有很好的儲(chǔ)能和再利用，比如煤礦為了保證安全，在工人井下作業(yè)的時(shí)候，要求必須有雙回路供電。什么叫雙回路？就是有一路電突然有故障了，還有第二路電能夠供應(yīng)。所以未來有很多工業(yè)場(chǎng)景和家庭場(chǎng)景都能夠用氫。我國(guó)是工業(yè)大國(guó)、制造業(yè)大國(guó)、人口大國(guó)，未來氫能源的利用空間可以說是無限的。
3、我國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)和整合發(fā)展能力強(qiáng)
氫能源的利用要從氫的制備開始，要制備氫、儲(chǔ)存氫、運(yùn)輸氫，到最后分配氫、使用氫。整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈都要有自己的支撐。而對(duì)中國(guó)來說，基礎(chǔ)工業(yè)、實(shí)體工業(yè)，特別是制造業(yè)是我們最強(qiáng)的地方。再比如說制備，我們已經(jīng)攻關(guān)了很多的核心技術(shù)。中國(guó)有非常好的工業(yè)、制造業(yè)基礎(chǔ)，我們相信可以找到正確的路徑，把整個(gè)全產(chǎn)業(yè)鏈完全打通。
氫能作為一種二次能源，需要依靠其他能源加工、制備，但它具有零碳、高效、安全可控等顯著優(yōu)勢(shì)，可以在交通、化工原料、工業(yè)、建筑等諸多領(lǐng)域推廣應(yīng)用，而且從各種制氫路線看，未來我國(guó)有足夠資源支撐。如果將氫能納入我國(guó)終端能源體系，與電力協(xié)同互補(bǔ)，那么氫能將成為我國(guó)終端能源消費(fèi)體系的主體之一，并在我國(guó)能源轉(zhuǎn)型中扮演重要角色。
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