欧阳明高:氢能多元化利用是解决可再生能源不稳定性的重要途径之一

12月23日,中国电动汽车百人会副理事长欧阳明高,在中国电动汽车百人会论坛(2020)媒体沟通会上表示,基于可再生能源,氢能具有更低的储能成本,优于电池储能。

欧阳明高认为,氢能是新能源技术体系的重要组成部分,与化石能源相连意义不大。通过电解水制氢,是解决可再生能源不稳定性的重要途径之一。

 

 

“氢能的合理性取决于可再生能源转型中的大规模能量储存。”欧阳明高介绍说,小规模、短周期的能量储存可以使用电池,但是大规模、长周期能量储存需要氢能。尤其是我国西北部地区的集中式光伏电站和风电场,需要大规模、长周期的储存。另外,氢能是多元化利用需求。不仅车要用,将来工业原料、农业的化肥、甚至医学、炼钢、取暖等等都要用。

欧阳明高表示,今年随着欧洲氢能路线图等相关规划的出台,多家大型国际能源企业开始积极介入氢能。“例如BP、壳牌、西门子、法国EDF等大型能源公司。因为欧洲出台了面向低碳转型、全方位技术的一揽子计划,还有氢能和燃料电池的专项。”

欧阳明高进一步分析表示,在可再生能源体系下,氢能具有三大优点:

一是储氢比电池储电价格低。一公斤氢可发电34度,储能电池最低为800元。储氢寿命长,储能电池循环约在900次左右,按1元/计算,就是1000元/千瓦时。储氢1千瓦时约为100元左右。另外,车载的情况有所不同,由于体积限制,有时会下降3—5倍;二是储氢与储电有互补性。电池是高频双向调节,氢能是低频调节,这两个是互补;三是氢能作为商品的属性更好。例如,现在日本可以从澳大利亚购买氢能,而不能直接从澳大利亚购买电。

构建全链条成本优势

储能对于新能源产业发展具有重要价值。欧阳明高认为,一种储能方式好不好,关键在于可再生能源生产、运输、储存全链条成本。

“可再生能源发电电价将极其便宜,储能的成本反而会占很高的比例。为什么有了氢燃料电池,还要制氢?只要电的成本足够低,制氢效率低一点,但是储存的成本可能高好几倍。”

当前,围绕氢能储运存在多种争议。长管拖车被认为“不经济”,而管道运氢的建设成本太高,欧阳明高认为,通过创新模式,或许将解决储运难题。

“现在在探索长途输电、当地制氢,比如把西部的电输到北京,在北京当地制氢,现在已经在试点了。”

2019年是中国氢能元年,与此同时,当前氢能在应用、能效等方面也面临多种质疑。对此,欧阳明高表示应客观看待。

交通作为氢能的主要应用领域之一,公众担心燃料电池汽车兴起,会造成全球铂资源稀缺。欧阳明高分析说,虽然与汽车内燃机相比,燃料电池用铂量较大。但是燃料电池已经从每千瓦1克铂,下降到0.3克,下一步目标是0.1克,不断接近大型商用车的柴油机的催化转化器,“所以这不是需要特别担心的问题。”

能效方面,欧阳明高表示,新能源汽车只有转型为真正的可再生能源,优势才会凸显。新能源汽车利用化石能源,只是过渡阶段,未来一定会发展为可再生能源,并且会推动新能源的转型。所以基于可再生能源,动力蓄电池和氢能成为储能的优先选择,纯电动汽车、燃料电池汽车成为智能低碳能源系统的互动终端,新能源汽车的优势才会凸显。

欧阳明高进一步分析说,当可再生能源的比例超过50%,可再生能源发电的成本达到0.1元,储能成本在可再生能源制、运、储全链条综合成本中占比50%—70%,燃料电池的效率提高至60%-80%,燃料电池汽车将具有较高的技术经济性。

 

 

“可再生能源发电比例超过50%不会太遥远,根据国家能源革命规划目标,2035年就达到了。可再生能源发电成本目前的目标是2毛钱,比如青海的“2毛钱战略”,将来可以降低到1毛钱。现在燃料电池汽车发电效率是50%,提高到60%-80%而且可以高温运行,是可行的,技术经济性非常高。所以发展燃料电池汽车的挑战,是氢能燃料电池全链条的技术经济性。这需要科学技术的新突破,战略思维的新理念,商业化的新模式。”

明确定位  把握市场突破口

值得注意的是,根据日本氢能燃料电池乘用车技术路线图,2025年,燃料电池+氢瓶+电池的价格将达到5万元,目前可行驶500公里的动力电池约为4万元。这意味着至少在2025年之前,500公里续航的氢燃料汽车暂时还无法与纯电动比较。

与纯电动汽车相比,氢燃料电池汽车在使用空间、能耗和维保费用等方面目前也存在短板。

对此,欧阳明高认为,应明确氢燃料电池汽车与纯电动汽车的定位。尤其是在商用车领域,面临氢运输、车载储氢和加氢站等三大挑战。虽然储氢比储电成本低,但是氢能体积能量密度较低。此外,当前加氢站建设成本较高,安全要求也很高。 

此外,纯电动汽车的成本主要为电池和电机,而氢燃料电池汽车的固定成本还包括燃料电池。

欧阳明高认为,由于储电比储氢成本更高,所以里程越长,氢燃料电池汽车的使用收益越大。储氢随着里程的累计增长,可以抵消燃料电池成本,找到发展的平衡点。

“这个平衡点对乘用车来讲是500公里左右,商用车是200-300公里左右。所以氢燃料电池动力系统更适合于长途、大型、高速重载,应用于重型车、柴油车。”

根据欧阳明高主持制定的中国氢燃料电池汽车技术路线图,2022年冬季奥运会将是我国氢能产业发展的关键节点。“冬奥会的氢能示范是全球最大规模的氢能燃料电池示范项目把这件事做好,氢能汽车后面的发展就会比较顺利。燃料电池发动机的成本也在快速下降,跟5年前比已经降了一半,路线图制定的是今后5年要降一半以上。”

  欧阳明高指出,氢能产业的出路在于创新,技术、经济性是全球面对的共同挑战,弃风弃光弃水地区、副产氢产量较高的地区、以及寒冷的北方地区将有望成为市场的突破口。

在弃风弃电弃水和副产氢富余的地方。尽量在当地使用,或者低成本、高安全储氢瓶能够覆盖的里程范围,比如35兆帕的氢瓶目前价格较低,已经具备经济性。

在温度较低的北方地区。燃料电池有40%-50%是废热,理论上一公斤氢可行驶100公里、发电34度,因为燃料电池效率是50%,排成了废热,所以在北方可以用来取暖,纯电动汽车在北方反而需要耗费电能供暖。

“找到一个市场的突破口,要重点突破,然后示范带动,以点带面,这样一个过程我们才能走稳,否则会大起大落。”欧阳明高表示。

来源:能源发展网

2019-12-24 17:50