氢能在碳中和的角色和定位

发布时间：

2022-03-02 14:57

来源：

中新网

访问量：

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近日，北京清华工业开发研究院院长金勤献在参加中新社国是论坛之“能源中国”时表示，氢能对中国提高能源体系安全、实现碳中和具有极高战略价值。在工业领域，氢能将在原料和热源的替代方面扮演主要角色。

“一带一路”清洁能源发展论坛在青海西宁举行。来自全国各地的院士、专家学者和企业家们齐聚一堂，进行了一场重量级的智慧与思路的碰撞。其中，中国科技大学校长、中国科学院院士包信和发表了“未来清洁能源的出路在何方？”的主题演讲中指出：氢能利用效率高、无污染，还能与多种能源耦合，可以说是实现碳中和目标的关键。

青海地处青藏高原，被誉为“三江之源”“中华水塔”，得天独厚的自然禀赋，为其实现碳中和、打造碳中和示范区提供了绝佳平台。聚力打造国家清洁能源产业高地，青海持续推动绿色低碳循环发展，生态环境保护取得了重要进展。“十三五”期间，青海碳排放强度降幅居中国首位，绿色转型加快推进。

“碳中和”并不意味着要实现“绝对零排放”，而是使碳排放量和清除量达到平衡，即通过颠覆性的创新技术，将碳排放对自然产生的影响降低到净零程度。产业结构调整和能源结构变革，是青海实现碳达峰、碳中和的必由之路。

中国长期以来都在发展煤化工，用煤炭、氧气和水来合成复杂的有机物，产出传统上需要石油制造的化学品。其缺点是需要消耗水，并排放一定的二氧化碳。但如果在这个过程中加入氢气，用高效的催化剂和智慧的化学反应过程，就能对煤进行“精准剪裁”，用更少的水、排放更少的二氧化碳来获得需要的化学产品。

氢气不光能够帮助煤化工，还能用来替代现有的化石燃料，实现能量的储存与集中释放。氢燃料电池技术可以用比内燃机更高的效率释放能量，氢气完全有潜力取代当今的汽油，成为社会运行中，能源的“搬运工”。

氢气在自然界不存在，需要人工获取，还要储存、转换和应用。“精准剪接”煤分子，完成煤炭清洁利用，实现这一构想离不开先进、高效的催化剂，同时还要摒弃传统的氧助气化过程，有“绿氢”的帮助才能做到。氢能利用效率高、无污染，还能与多种能源耦合，可以说是实现碳中和目标的关键。当今能源体系是由化石能源产生电力、液体燃料，再到达最终用户。在未来能源构架中，氢能将与电力一起居于核心位置，为终端用户供能。

未来，青海应按节点落实好国家确定的碳达峰、碳中和任务，稳步开展二氧化碳达峰、碳中和行动，重点关注水电解科技创新和资本投入，尤其要大力发展可再生能源驱动的大规模水电解，生产更多“绿氢”，探索大容量、安全、稳定的储能技术。

此外，在民用领域，佛山正在探索用氢能进万家”构建智慧零碳能源示范社区！

金勤献说，中国有全球增长最快能源和环保需要，具有巨大独特的市场优势。氢能对中国提高能源体系安全、实现碳中和具有极高战略价值。在工业领域，氢能将在原料和热源的替代方面扮演主要角色，在能源领域，分布式电力系统、储能等方面将发挥重要作用。

“绿氢需求推动了可再生能源需求的巨幅增长”，金勤献说，预计中国2050年CO2排放降低到58亿吨，相对峰值减少77亿吨，其中氢能应用减少8.7亿吨排放，2060年达到碳中和，预计碳排放再减少30亿吨，其中氢能应用减排量3亿吨，占总减少的10%以上。

“如全部采用可再生能源水电解制氢，需要可再生能源年发电量约350万亿度，是2018年可再生能源发电量1.9万亿度的180倍”，金勤献说。

将氢能应用于钢铁生产是钢铁产业低碳绿色化转型升级的有效途径。金勤献说，中国钢铁行业90%以上的产能是采用高炉技术生产的长流程钢，碳排放占年全国二氧化碳排放总量15%左右。预计2050年，废钢循环的短流程钢将占中国钢铁总产量的60%，其中直接还原铁是短流程钢的重要组成。废钢循环和氢直还原铁技术结合，将构建完整的零碳排放冶金产业，为新能源等绿色行业提供零碳排放的绿钢。

“来自可再生能源发的绿电，是冶金产业零碳转型的升级重要支撑”，金勤献强调，直接还原炼铁没有烧结、焦炉和高炉，产品磷、硫含量低、五害杂质少、洁净，能够生产高纯净、高品质钢的原料，是短流程电炉钢必不可少的配套技术，能够与上游高碳铬铁和下游铁素体不锈钢一起，形成完整冶金产业链。

金勤献说，中国将秉持人类命运共同体理念，愿承担与中国发展水平相称的国际责任，提高国家自主贡献力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和，为实现应对气候变化《巴黎协定》确定的目标作出更大努力和贡献。

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