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央视《对话》特别节目——《碳中和倒计时:氢能之热》

时间:  2021-04-17 22:07   来源:  网络    作者:  Autumn

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 2021年4月17日,央视再谈“碳中和”,财经频道CCTV-2播出《对话》特别节目——《碳中和倒计时:氢能之热》。
    主持人(陈伟鸿):本期节目,我继续和大家关注碳中和这个时下最热门的话题。和上周谈到的新型电力系统改革不同的是,我们本期将要关注的是氢能。
央视《对话》特别节目——《碳中和倒计时:氢能之热》
    在这一年多的时间中,全球很多国家和地区,包括欧美、日韩、澳大利亚、俄罗斯等等都纷纷出台了鼓励氢能产业发展的政策,不少国家还把这样的政策上升到了国家战略的高度。对中国来说,氢能发展同样备受关注。
    前几天光伏企业隆基股份宣布要进军氢能产业,引发了媒体的高度关注。中石化宣布要打造中国第一的氢能产业集团,这也引起了业内震动。
    今天的节目现场,我们请到了几位氢能产业的进军者和入局者,请他们给大家敞开心扉,谈一谈目前正在从事的氢能产业的发展。
   
传统能源遇到氢能,会产生什么化学反应?
    主持人:首先要为大家介绍的是我身旁的这位主嘉宾,中石化集团的董事长、党组书记张玉卓先生。
    很多人非常熟悉您曾经从事的职务是神华集团的董事长,无论是神华的煤或者是中石化的石油,可能都是我们今天所关注的碳中和这个目标需要直接去面对的能源载体。我们把您请到对话现场,关注碳中和这个话题,我特别想知道,您是信心满满还是压力山大?
    张玉卓:可以说有压力,但是也是很有信心的。我长期在能源企业工作,现在服务于中石化,是一个化石能源公司。化石能源公司就有碳,这对于化石能源公司来讲确实是一个巨大的挑战。但是对像中石化这样的公司来讲,也是一个巨大的机遇。
    从大趋势来讲,化石能源用了200多年,造成的气候变暖大家普遍关注,关系到人类生存的问题。作为有社会责任感的,考虑到长久可持续发展的公司来讲,必须要把碳减排,乃至实现碳中和作为一个目标。
    另一方面就是现在面临能源革命,使得技术和经济上实现碳中和已经成为可能,所以我们是很有信心的。
    主持人:中石化提出要到2050年,也就是提前十年实现碳中和目标,能不能透露一下,你们的底气来自于哪里?
    张玉卓:我们真的进行了认真深入地科学研究,认为完全有可能,也有措施能够实现。首先还是制度优势,中国石化作为全球最大的工业企业,也是我们国家最大的工业企业,是中央企业。总书记提了要求承诺,那么我们国家的制度优势就会沿着这个方向矢志不移地去朝着碳中和目标前进。中央企业在这方面又走在前面,责无旁贷。
    中石化有一个非常好的基础,我们梳理一百多个企业的碳排放基数,对今后每一个领域如何实现减排,减排的时间表都做了认真的深入研究。再加上中石化技术体系比较完备,已经对所有碳减排,从全产业链上游、中游、下游如何减排都进行了系统的安排。对2050年实现碳中和我们充满了信心,也有底气。
    主持人:中石化如今已经大踏步地进入到了氢能的领域,而且向世界发出自己的心声,就是在十四五期间要打造成全中国第一大氢能企业集团。这背后又是什么样的底气在支撑着我们?
    张玉卓:首先中石化现在的制氢规模是最大的,国内是最大的。现在一年的氢气生产是350万吨,占到全国的14%,但是这个氢都是用来作为原料进行化工生产的。
    另一方面中石化在氢的运输、储存、加注、使用这些环节上,都有相当坚实的基础。比如氢气的运输已经有三条运输管线,运行了多年。对于氢气的运输、成本、安全都有比较好的把握。
    大家会非常关心加氢基础设施,中石化现在已经全面展开。现在已经布局了10座正在运行,我们今年要建成运行100座。而十四五期间要建成1000座,现在全世界加起来也只有500多座加氢站,我们国家正在运行的加氢站也只有100多座。我们的目标就是对氢能全产业链进行系统布局。最重要的,要让大家加氢像加油一样方便。
    主持人:遍布各地的中石化的加油站,据不完全统计,现在应该有三万多家,您现在在十四五期间继续布局一千来家的加氢站,会不会被别人认为,您这是左右手互搏,会不会自己抢了自己的饭碗?
    张玉卓:从今后能源发展趋势,可再生能源,特别是氢能进入到终端能源这个环节上来看,今后我们的能源终端可能是既包括有碳的能源,也包括电,包括氢,当然也包括热,包括蒸汽热在内。中石化今后的加油站就不仅仅是加油,可能是油、汽、氢、电加上综合服务,我们叫非油品服务。现在的加油站将来就是一个综合服务站。
   
发展氢能的必要性——脱碳
    主持人:对另外三位嘉宾来说,到底是来蹭这个热度的,是来赶这个时髦的,还是看到氢能产业与众不同的“钱”景?这个“钱”是金钱的钱,是前程的“前”。
    李振国:刚才张董事长谈到了,国内总体上有2500万吨氢,但是这些氢96%是灰氢。那么我们做光伏的是通过光伏这种绿电把它转换成绿氢,把氢的属性,特别是碳属性改变,这就是未来隆基股份跟氢的关系。
    张传卫:今天我想讲的是氢从海上来,海上风电到海水制氢,海水制的氢实际上岸都进入复合中氢,电和氢同时进入张董事长(张玉卓)刚才介绍的加氢站,充电站,甚至包括以后还有更多的服务体。
    希望在两年之内,海水制氢的成本将会低于3块钱,每一公斤绿氢将低于30块钱,这就是氢从海上来。
    李连荣:在中国能源行业有三个大问题,一个就是碳的排放比较高。第二个就是部分能源,石油、天然气进口依存度比较大。第三个问题就是国内丰富的光伏和风电,这个间歇性的能源,由于电网消纳困难,不能得到上网。
    通过氢能的开发,能够释放光伏和风电这些间歇性的能源做化石能源的替代,减少进口依存量。同时,氢能作为新型的终端能源,进入到终端之后,跟电能够构成一个很好的体系,互补的体系。就是解决能源的供应问题。
    主持人:李董,我很希望知道,您眼中的氢能到底代表了什么,意味着什么,为什么你们会花这么大力气来做和氢能相关的这些事?
    李振国:其实在碳中和的道路上,氢能是一个不可或缺的二次能源形式,就今天而言,咱们国家的碳排放来自于电力系统的占比是大概42%,剩下更大部分的碳排实际上来自于像类似于能源化工、冶炼、交通运输等。这些内容的脱碳必须要引进氢能,才能真正做到脱碳。氢无论是作为清洁能源,还是为了解决间歇性去平衡的角度,以及站在碳中和道路上,都是一个必须要引入的二次能源形式。
   
合作做大蛋糕
    张玉卓:氢从产业上来讲包括制氢,输氢、加氢、用氢四个环节。
    从生产性来讲,可再生能源,光伏和风电是成本下降最快的,目前就已经具备竞争力。国家电投研究用氢,氢燃料电池用氢,起步是比较早的。氢能源产业链中氢的生产分配和氢的使用都包括了。
    我们的合作远大于竞争。作为中国石化来讲,中国石化既是氢的生产大户,也是氢的使用大户,不管是原材料生产,还是能源的分配,都需要氢的导入。从氢的使用来讲,比如说氢燃料电池,中国石化是有大量材料可以用于氢燃料电池的生产,我们的合作是很也多很深入的。
    李振国:我们第一是合作,第二是协同。我们几个企业是处在产业链的不同的链条。
    氢能的经济账
    张玉卓:千里之行始于足下,目前氢能源正处在一个起步阶段,远没有足够的规模和足够的经济性。需要行业的每一个链条上的贡献者,努力降低总成本,使得加到车里的氢,要跟现在的油成本一样,跑同样的公里数,用油和用氢一样,这样就能够有大规模推广的潜力。
    现在来看,我认为已经有一些场景完全具备这个条件了,刚才振国董事长跟张董事长(张传卫)讲到的,不管是光伏还是海上风电直接制氢,能够把氢的成本搞到每千克30到40块钱。
    主持人:目前这个阶段,成本是不是离这个标准数值之间有一定的距离,未来有没有可能突破,有没有可能实现?
    张传卫:我注意到一个很重要的话题,就是张董事长(张玉卓)刚才要布置一千座加氢站,60%在沿海,现在布置的14座加氢站,有9座都是在沿海,其中广东有4座。
    海上风电现在以我们一台一个漂浮岛,沿海整个离岸30公里可以开发两亿万千瓦的规模。双一百米,也就是离岸100公里,负100米可以开发500个GW,也就是5亿千瓦。那么一个风机岛下水的将是16.6兆瓦,可以安装3个制氢装置,满足年发电利润小时5000小时。能满足两个加氢站的销售。
    800万装机支撑一千个加氢站,现在5000小时的年利用小时数,度电成本可以做到3.5毛。折算到氢能成本,绿氢成本在33块钱一公斤。如果输送到上岸可以到38块。这个基本可以支撑跟油相应的成本。
    张玉卓:如果降到每度电2毛到2.5毛,因为运输距离也会近一点,这样会有竞争力。我粗略的说,制氢十块钱,运输十块钱,加氢十块钱,30块钱,然后你得给企业5块钱的利润空间,35块钱。35块钱跟现在油的成本一样,那这就是说运输氢和制氢这两块如果要是一体化了,制氢的和用氢的空间距离很近,运输氢的成本会非常低。
    主持人:张董事长给出的价格体系,其实也是来自于市场的统计。我想问一问隆基股份的李董,在这样一个合作体系,合作和共建的过程当中,您觉得哪一部分可以和中石化产生一些化学反应?
    李振国:先不说应用加氢站的场景,比如说能源化工体系,有很多工厂,本身就在光伏资源丰富的地区。在它旁边建一个比较大型的光伏电站,并且通过间歇性制氢,只保留一个一两天的储存能力,就可以实现连续供氢到化工厂,如果以这种形式来算氢的成本,完全就可以做到在十几块钱一公斤的水平。
    张玉卓:我是希望我们产业链上,每一个环节都能够有贡献,而且都能够持续地有技术进步,进一步降低成本
   
什么是灰氢、蓝氢、绿氢?
    主持人:在过去两百年的时间当中,我们对于氢能的使用也好,生产也好,运输也好,都遇到了各种各样的挑战,这也让它成为我们心中的一个痛。在氢能产业推广当中可能遇到一些挑战,要请几位从各自的实践给我们打开这些问号,帮我们解决这些难题。用什么来制氢?什么是灰氢、蓝氢、绿氢?
    张玉卓:现在定义灰氢,就是用化石能源制造氢,不处理二氧化碳。目前96%以上是灰氢,正在往蓝氢这个方向来发展,未来绿氢会成为大场面,主场面。这个根本还是取决于成本。
    处理完二氧化碳成本,如果高于绿氢的成本,为什么还要发展蓝氢呢?一步进入绿氢。但是我们判断它要有一个过程。
    主持人:是一个必经的过程。对于未来一直期待的绿氢来说,它的技术等等要求一定会更高。请问张董事长(张传卫),该如何解决这样一个难题?一方面有这么美好的愿景,一方面又必须去面对现在的高成本和技术挑战?
    张传卫:我们在中国做了第一个叫基于新能源为主体的新型的电力系统或者是能源系统的一个示范工程。170万的风,30万的光,32万的储,或者是氢来做。
    张玉卓:这样的案例就非常好,实际上光伏风电都是作为间歇能源,那么氢作为储能的一个载体是最理想的,刚才振国董事长也讲到,这是最厉害的。所以绿氢发电过程当中和绿电是一对孪生兄弟。
   
氢能装备自主化
    主持人:李总刚好从事的就是与装备有关的工作,目前这个卡脖子的现状有什么样的表现,它对我们的影响有多大?
    李连荣:行业对整个氢能当前卡脖子技术做了一个清理。
    清理出八项关键技术,就是业内说的八大件,这八项技术里头,在氢燃料电池里面有六项技术,分别是催化剂,扩散层,质子交换膜,膜电极,双击板,还有电堆,在这之后的系统里还有两项技术,这两项技术就是空气压缩机和氢循环泵。
    当前这八项技术既制约了整个氢燃料电池行业的发展,同时也对于我们上游的新电解水制氢的技术路线,对整个装备也构成制约。但是目前国内这几年在整个氢能研发方面投入比较大,相对做的事也比较多。
    从整个自主化看,目前国际上,全球在做氢能,整个行业,尽管有的国家,有的公司走的比较靠前,但是总体来说也处在一个起步阶段。中国现在做自主化工作,总体来说还是在同一个起跑线上。这次如果我们整个处理好,我们的自主化会率先实现整个氢燃料电池的自主配套。
   
氢能产业的优势储备
    主持人:其实在推动氢能产业向前发展的过程当中,我们知道其实中石化也做了很多在技术和装备方面的突破,在这些技术成果当中,有没有让您觉得很骄傲和自豪的?
    张玉卓:中石化在所有产业链里面都做了布局,在制氢环节上,我们有好几家研究机构和企业在做这方面的研究,包括质子交换膜。当然在氢的燃料电池方面,我们也有布局,我们投资了一个公司,是国内排在前面的。在材料领域,中石化是国内最有实力的材料研发和生产商,所谓这些布局上,中石化做的还是比较好的。
    主持人:为迎接我们绿氢时代的到来已经做好了充分准备。我也想看看另外两家企业有着什么样的准备,如果把氢能产业看作是我们的瓷器活的话。各位是不是可以亮出我们手中的金刚钻?
    李振国:我觉得光伏行业是跟氢能关系最大的金刚钻,就是在光伏行业的技术进步导致绿电成本会十分低,那么通过这种十分低的绿电,可以把我们的技术和服务继续向下游延伸,把它变成绿氢。
    主持人:我们合作的一个特别大的要求,一定要把价格不断地往下调,调到更加合理的区间。
    张传卫:我们拿海水制氢,其实我们考虑海上风电,海水制氢及其制氢之后如何上岸,如何进入加氢站,在这个过程中我们做了很长时间的研究。
    其实在氢能源这个,刚才所谓卡脖子工程以后,如何自主也好,在全球来说都是在起步阶段,也没有谁超到哪里去。其实关键技术还是在材料科学。
    比如说海上风电,海水制氢,海水制氢要直接解决海水从咸水到直接制氢,关键的我们要解决好直接制氢问题。如果要把海水淡化,再分解,然后再进行制氢,可能又增加了成本。那么根本问题是在催化剂上,就是在生长催化剂几个关键材料上,实现直接海水分解,直接制氢。那么这时候把海水当成淡水用,而且海水分解之后还可以出现钙、盐化工一些新的材料出来,所以它会产生新的产业和工业,材料出来。
 
    氢能产业发展的挑战
    主持人:其实我们在其他很多中国制造领域当中,都吃过被卡脖子的亏,所以在这次我们面对氢能产业发展的过程当中,我们考虑无论是原材料或者装备或者是工艺,我们能够做到自主可控,但对于今天而言,要想做到这样一件,要想达成这样的目标,有多大的挑战和考验?
    张玉卓:今天这些环节上可能都能打通,但是它的效率,它的经济性可能都存在着一定的问题,竞争力可能比不过现有的能源载体,但是随着技术的不断迭代,不断进步,将来我们首先会在氢的生产和加注突破。
    主持人:新的挑战出现在各位面前了,氢能基础设施如何搭建?因为氢能是刚刚兴起的,所以可能在基础设施方面就存在着很大需求,当然也存在着某些空白地带,对于这个难题董事长(张玉卓)您怎么考虑?
    张玉卓:当然制氢也可以作为基础设施,但是后面主要还是运输和加注。这个就是提高普惠服务,普惠性的问题,应该说我们以前的动作稍微慢了一点,比较早的时候美国人搞加州氢能高速公路,这个时间就很早了。
 
    氢能产业会过热吗?
    张玉卓:我担心由于在过热的情况下,人们容易不理性,容易违反规律做事情。相应的,作为大企业,作为进入这个领域里头比较有实力,比较早的一些企业,一定要在基础设施上面下工夫。我认为应该是基础设施先行,但是以前因为基础设施投入是比较大的,现在中国石化确定要建设第一氢能公司这样的目标,我们就要在基础设施建设方面先行。
    主持人:您刚才说的一千家加氢站应该也算是基础设施当中的一部分。
    张玉卓:一部分。那么这不是最终建这么多,而是五年以内要建这么多,今后可能会建更多。因为我的同事们现在在考虑用光伏先建7000座,在我们的加油站里面摆光伏板,先摆7000个站。那将来这些都可以制氢,也都可以加氢。所以将来最终体现到用氢的人这里的基础设施,就是最后加到车里头这杆枪。
    相应剩下问题都交给我们企业来解决这个问题,那就是说制氢、运氢、储氢、加氢。这里面最难的环节,也是成本变化最大的环节,刚才已经涉及到了就是氢的运输。因为氢的运输方式多种多样,既可以气体运,也可以液体运,既可以高压,又可以中等的压力,既可以远距离,又可以近距离,既可以管道,又可以车运。
    所有的这些最终是个成本问题,中国石化过去这些年建了3条运输管线,已经对氢管道的输氢成本有比较好的认识了。
    大概不需要十年,我个人判断应该有五年就会形成一个比较有规模的盈利业务。那么前期肯定要进行一些超前投入,但是这个投入对于我们国家的氢能基础设施建设来讲,只有中国石化的投入是成本最低的投入,因为中国石化现有的加油站可以变成油氢混合站,不需要重新征地,不需要重新的建其他一些设施。同时,我们的加油站,加氢站也不需要重新搞一套员工来加,现有的加油的员工顺便就把加氢做了,对我们来讲是增加了一个边际成本,所以这个成本是最低的。
   
氢能场景如何打造?
    主持人:很多人提到氢能,可能首先想到当然就是开氢能源的电动汽车,但事实上这应该只是我们所有的应用场景当中的一个,而且一定不是最大的一个应用场景。那么到底我们如此用力的在研究,在开发,在应用我们的氢能源,还有着什么样的应用前景和应用场景等待着我们呢?张董(张玉卓),您首先看好的应用场景是哪一个场景?
    张玉卓:当前对于我们的业务来讲,就是把我们现有的原料氢用绿氢来替代,那么现在我们的炼化一年用350万吨氢,这个场景将来用低碳和没有碳的氢来替代,这是最大的一个场景。第二个我们谈到的交通运输工具的氢能化,这是非常大的场景。
    李振国:像航空远洋运输里面用的燃料,这个锂电池、储能电池,这个能量密度比较低的,不可能一个远洋船推着一个蓄电池进行航行,所以氢是一个能量密度很高的一种燃料,将来是可以直接使用,或者说跟其他的能源结合。
    比如说像交通运输,日常交通运输,包括能源化工里面现在全球一亿吨左右的氢已经在应用了,这些基本上大部分是用到能源化工里面作为一种化学原料,也是可以应用的。
    还有一块就是老百姓自己的日常生活,比如现在比较贫穷的地方还烧柴做饭,有可能将来有一些地方用天然气,其实那个也是带碳的,最后是可以用氢这种能源来跟它结合。
    李连荣:另外还有一个小的方向,目前也在兴起,就是健康产业。比如说氢加到矿泉水里面,或者是美容院美容,原来有氧吧,现在有氢吧。
   
发展氢能的政策诉求
    李振国:从绿电制氢的过程当中,国家再不要把它当成一个电,又是过网费,又是各种基金,把它作为一个中间品,直接制成氢,不要中间再收取一些税费。我觉得它对绿氢的发展,绿氢成本降低它会有十分大的帮助。
    李连荣:我有三点建议,第一个建议还是顶层的规划问题,尤其是基础设施,基础设施和应用,这是一个迭代的过程,所以顶层规划很重要,目前咱们国内这个氢能已经列入到十四五规划,大的方向的大的规划有,但是氢能专项规划现在还没有发布,所以顶层规划很重要。
    第二,就是围绕着氢的建立一套标准体系,原料氢的标准主要是作为化工产品约束氢的,现在有一个新的属性,从化工属性扩展到能源属性,所以需要一个新的标准,覆盖它的能源属性的事情,这是第二个建议。
    第三个建议,就是整个政策性的诱导,整个宏观的政策能够促进整个的氢能产业快速发展,所以我是有三点建议。
    张传卫:实际上它要和绿色和低碳发展的政策场景是第一的,也就是从政策规划,到产业规划和产业生态的构建,包括标准体系。
    第二个应用场景的规划,现在我们应用场景的规划还是比较零散的,整体规划是不系统的。
    第三个包括技术创新体系建设,现在也是零散的。从材料到装置,包括刚才张董事长谈到的全业务链上的系统性的规划是没有的。
    第四个就是我们这种基于构建新能源为主体的新型能源体系,这个大的架构,氢在这里的主要角色和价值要说清楚。
    张玉卓:我理解四条:第一条尽快把规划颁布出来,第二条技术最好能国家把它统一起来,我的建议是搞一个国家氢能实验室。第三就是标准,因为氢能的标准以前确实只有量化的标准,现在要出氢能源标准。第四个政策,政策现在氢能源汽车的补贴政策是力度很大的,目前所有车辆仍然保留最大的补贴。这个政策要有可预测性,可预期多长时间,这样鼓励氢燃料电池车能够尽快形成规模化。目前我认为制约着我们整个产业的还是车辆,车辆的数,车太少,上不去。
 
  氢能会不会是碳中和的终极解决方案?
    张玉卓:氢能就中石化终极来讲,可能还不能完全覆盖。因为中石化本身是能源和材料供应商,我们是能源化工企业。那么在能源这个领域里面,未来相当长的时期内,可能还需要油、汽,我们会满足大家对油汽的需求。
    另一方面,现在对材料的需求是不断增加的,那么我们会不断地增加我们材料的供给,而且要供给高品质的材料,高端材料。
    我们会把一些油品转化成油,转化成化工品,不向市场投放太多的含碳的燃料。在这个过程当中,加速引入氢电,来替代传统的油品。这个场景下,今后中石化会是油汽氢电,加上综合服务,油汽氢电综合服务。
    主持人:碳中和的确为人类描绘了更新更美的发展未来,也是构建人类命运共同体的必然选择,我们所有努力都是朝向未来新的奔跑。我们今天对话就在面向未来,面向清洁的氛围当中和各位说再见了。谢谢各位收看,也感谢到场每一位嘉宾分享,下周同一时间,再见。
    (根据对话节目整理,内容未经发言嘉宾审核。)
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