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韩国、欧洲和日本如何发展氢能

来源:能源情报 | 编辑:能源情报 | 2019年8月6日() | 打印内容 打印内容

(一)欧洲必须发展氢能的三大原因

首先,氢能是工业、交通运输和建筑等特定行业部门大规模脱碳的最佳选择,甚至可能是唯一选择。

(1)目前欧洲建有庞大的天然气网络为工业、家庭供暖和发电提供服务,氢能将对这一网络脱碳发挥重要作用。生产商无需进行大幅升级换代就可以将氢气加入现有天然气网络进行配送,甚至可以直接输送纯氢气,或者用氢气和二氧化碳生产的合成天然气替代天然气。使用基于氢燃料电池的热电联产装置(该装置是分布式发电装置,安装在用户端进行发电,在产电的同时也副产热能,满足家庭用热需求)可以提高天然气供暖系统的能效。

(2)在交通运输领域,氢气是卡车、公共汽车、船舶、火车、大型轿车以及商用车辆最具前景的脱碳手段。氢燃料电池比充电电池和内燃机消耗的原材料少很多;加氢基础设施具有显著优势,例如在城市和公路沿途修建加氢站所需的空间仅占快速充电站的1/10;氢气供给具有很大的灵活性,而大规模的快速充电基础设施需要大幅改造电网。

(3)工业部门可以燃烧氢气供热,而且在多种工艺过程中可将氢气当作原料使用,既可以直接使用,也可以与二氧化碳混和成为合成燃料。

其次,氢能可实现跨部门、时间和地点灵活转移能源,在向可再生能源转型中发挥重要作用。

氢能是实现终端用能耦合的唯一大规模技术,利用可再生能源发电制氢,可灵活存储,并分配至终端用能部门满足能源需求;电网融合高比例可再生能源将加大短期和长期供需不平衡,氢能发电启动快且灵活度高,对调节用电峰荷极其有利,是确保电网弹性的关键技术;通过管道、船舶和卡车中长距离运输氢气,可将低成本可再生能源地区与需求中心连接起来,且成本远低于输电线路。

第三,向氢能转型符合用户偏好,而且具有便利性。

这一点很关键,因为不符合用户偏好的其它低碳能源选项已经被证明很难被用户接受。在交通运输领域,氢能汽车的续航里程和燃料补给速度都与内燃机汽车相当。在电力领域,能源企业可以利用现有管道将氢气直接或合成甲烷混合到天然气网络中。

(二)欧洲实现氢能潜力的路线图

报告指出,如果欧盟从现在开始雄心勃勃地大力发展氢能,那么将带来巨大的社会经济和环境效益:到2050年,欧洲氢能发电总量能够达到2250太瓦时,占欧盟能源需求总量的1/4;氢能生产及相关设备的产值将达到8200亿欧元(2030年预计为1300亿欧元);整个氢能行业可提供540万个高技能就业岗位(2030年预计为100万个);欧盟碳排放量将减少约5.6亿吨,公路交通相关氮氧化物排放将减少15%。

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