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風(fēng)電制氫發(fā)展氫燃料電池車 解決電能過剩

2016-06-12 來源:無所不能 瀏覽數(shù):648

氫氣是一種燃燒熱值高、CO2零排放的二次能源,每千克氫氣燃燒產(chǎn)生的熱量,大約是汽油的3倍,酒精的3.9倍,焦炭的4.5倍,而燃燒產(chǎn)物是水,是一種非常生態(tài)環(huán)保的清潔能源。

  氫氣是一種燃燒熱值高、CO2零排放的二次能源,每千克氫氣燃燒產(chǎn)生的熱量,大約是汽油的3倍,酒精的3.9倍,焦炭的4.5倍,而燃燒產(chǎn)物是水,是一種非常生態(tài)環(huán)保的清潔能源。面對著棄風(fēng)難題,一個潛在的解決方案是,探索利用棄風(fēng)電量電解生產(chǎn)氫氣,支持我國發(fā)展氫燃料電池汽車等下游產(chǎn)業(yè)。
  河北張家口已在風(fēng)電制氫領(lǐng)域開始大膽嘗試
  近年來,我國風(fēng)電產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展,已經(jīng)成為全球風(fēng)電累計裝機量最大的國家,但與此同時,我國也發(fā)生了比較嚴重的棄風(fēng)現(xiàn)象。國家能源局數(shù)據(jù)顯示,2015年,我國棄風(fēng)電量達到339億千瓦時,同比增加213億千瓦時,平均棄風(fēng)率15%,同比增加7個百分點;到了2016年第一季度,我國棄風(fēng)現(xiàn)象進一步惡化,風(fēng)電棄風(fēng)電量達到192億千瓦時,同比增加85億千瓦時;平均棄風(fēng)率26%,同比上升7個百分點,尤其是吉林、新疆、甘肅的棄風(fēng)率更是達到了53%、49%和48%。
  氫氣是一種燃燒熱值高、CO2零排放的二次能源,每千克氫氣燃燒產(chǎn)生的熱量,大約是汽油的3倍,酒精的3.9倍,焦炭的4.5倍,而燃燒產(chǎn)物是水,是一種非常生態(tài)環(huán)保的清潔能源。面對著棄風(fēng)難題,一個潛在的解決方案是,探索利用棄風(fēng)電量電解生產(chǎn)氫氣,支持我國發(fā)展氫燃料電池汽車等下游產(chǎn)業(yè)。目前,我國河北省張家口市已經(jīng)在風(fēng)電制氫領(lǐng)域開始了大膽嘗試。據(jù)了解,張家口市的風(fēng)電裝機容量超過650萬千瓦,但并網(wǎng)外送能力僅有170萬千瓦左右,從而倒逼形成了風(fēng)電供暖、風(fēng)電制氫等就近消納方式。2015年4月,張家口市沽源風(fēng)電制氫綜合利用示范項目正式開工,這是我國首個風(fēng)電制氫工業(yè)應(yīng)用項目,同時也是全球最大的風(fēng)電制氫工程。該項目由河北建投新能源有限公司投資,占地116畝,總投資20.3億元,項目建成后將形成每年制氫1752萬標(biāo)準(zhǔn)立方米的生產(chǎn)能力,其中一部分氫氣用于工業(yè)生產(chǎn),減少化石能源消耗量,另一部分將在時機成熟時,用于建設(shè)配套加氫站網(wǎng)絡(luò),支持發(fā)展河北省氫能源動力汽車產(chǎn)業(yè)。
  短期來看,我國風(fēng)電制氫至少還面臨著兩大難題,一是經(jīng)濟可行性,另一個是水源保障。目前制氫的技術(shù)路線主要有煤制氫、天然氣裂解制氫、甲醇制氫、電解水制氫等,其中煤制氫的成本最低,生產(chǎn)1立方米氫氣的成本不到1元;采取電解方式,生產(chǎn)1立方米氫氣需要需要消耗電能5千瓦時左右,即使按棄風(fēng)發(fā)電價格每千瓦時0.25元計算,風(fēng)電制氫僅用電成本就達到了1.25元,基本沒有價格優(yōu)勢。同時,我國風(fēng)力資源豐富的地區(qū)大多分布在內(nèi)蒙古、新疆、甘肅等區(qū)域,水資源相對比較缺乏。但從長期來看,氫能利用,尤其是氫燃料電池汽車有著比較大的潛力,這為風(fēng)電制氫提供了發(fā)展空間。同純電動汽車相比,氫燃料電池汽車擁有加氫時間更短、續(xù)航里程更長、零排放等優(yōu)點,一直以來被很多國家看作新能源汽車的主要技術(shù)路線之一。
  日本開發(fā)燃料電池車的動向值得中國借鑒
  日本是世界上最重視氫能和氫燃料電池汽車的國家。在國家層面,早在1980年,日本就開始了各類燃料電池技術(shù)的研發(fā),2014年4月,日本國會批準(zhǔn)了《戰(zhàn)略能源規(guī)劃》,其中明確提出加快實現(xiàn)氫能社會的步伐,讓氫能在二次能源中發(fā)揮中心作用,主要舉措包括:加快家用燃料電池的引入推廣;營造環(huán)境加快引入燃料電池車;掌握氫能發(fā)電等新技術(shù);加快發(fā)展氫氣生產(chǎn)、存儲、運輸?shù)刃录夹g(shù)保障穩(wěn)定供應(yīng);制訂實現(xiàn)“氫能社會”路線圖等等。在地方層面,早在2004年8月,日本福岡就率先制訂了“福岡氫戰(zhàn)略”,提出要建設(shè)世界最尖端的氫信息基地,培養(yǎng)氫能源新產(chǎn)業(yè);日本東京更是積極以2020年奧運會為契機,全方位推進氫能社會建設(shè)。在企業(yè)層面,2014年12月15日,豐田首款氫燃料電池車Mirai就正式上市,贏得了市場的高度認可,本田、日產(chǎn)等企業(yè)也在積極推出自己的燃料電池車型,加氫站的建設(shè)也逐漸提速。2016年4月,日本發(fā)布新的氫能和燃料電池戰(zhàn)略路線圖,估計到2020年日本燃料電池車的銷售可達到約4萬輛,2025年達到約20萬輛,2030年達到80萬輛,加氫站也將從現(xiàn)在的80座增加到2020年的160座以及2025年的320座。美國、德國等國家也在積極推動本國的氫能與燃料電池計劃。德勤咨詢估計,到2025年,美國和歐洲的氫燃料電池車將分別達到85萬輛、71萬輛。

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