氫能經濟是實現碳中和的重要路徑

來源:山煤新能源  薛登宙 發布時間:2021-05-31 瀏覽:

        我國實施碳達峰、碳中和,歸根結底是能源轉型問題。換言之,我國需要通過科技創新推動能源革命和綠色改造,即大力發展氫能等清潔能源,加快推進火電、交通、工業等重點行業和重要領域綠色改造。
        十九世紀,煤炭和蒸汽機火車引發了歐洲工業革命;二十世紀,石油和內燃機汽車促成了美國經濟騰飛;二十一世紀,以氫能和燃料電池為基礎的氫能經濟有望成為人類可持續發展的理想選擇,并為我國發揮后發優勢、實踐新型工業化道路、實現技術跨越式發展提供了歷史機遇。
        氫能是世界上最清潔的能源,目前在制氫環節,國內外制氫技術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降到0.3元/度,制氫成本也在30元/公斤左右(包括電費、設備及運行成本),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模發展。相比之下,等離激元綠色制氫成本不到光伏發電電解水制氫成本的1/3。
        等離激元綠色制氫技術是利用金屬納米催化劑的等離激元局域能量增強效應,模擬自然界光合作用,以太陽光或工業廢熱為主要能量,不需要消耗一次能源,不需要消耗電能,只經過催化反應即可激活水的化學鍵,一步分解水并生成氫氣,一步實現能量轉化和利用,使制氫成本大幅降低。其中,光產業路徑可在光照充足的荒地區域開展,實現國家大規模制氫戰略;熱產業路徑可利用工業廢熱提供能量,依托火電廠、鋼鐵廠、化工廠、冶煉廠等廢熱,實現國家分布式制氫戰略,同時,實現對重點行業和重要領域的綠色改造。
        我國“富煤貧油少氣”的能源資源稟賦,決定了碳達峰、碳中和路徑不能簡單對煤炭一去了之。煤炭占我國一次能源消費的60%左右,燃煤發電是我國碳排放的最大來源,占電力行業總碳排放的一半左右,可行的辦法是運用等離激元治碳制能技術對火電廠進行綠色改造,在減少碳排放同時,生產新能源。
        為實現碳達峰、碳中和目標,支持有利于加速推進能源革命和綠色改造的創新技術勢在必行。(來源:中國能源報)

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