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能源安全迫在眉睫!發展氫能可保證國家未來能源安全

導讀:中國石油化工集團公司原董事長、黨組書記傅成玉傅成玉建議,中國應用10-15年時間做到80%以上的能源靠自己供應。

中美貿易戰愈演愈烈,美國在一年前對中興禁售芯片之后,對華為采用了更加猛烈的圍剿攻勢:禁售產品,停止技術授權,取消行業協會會員資格....這已經超出了普通的貿易制裁范圍,是國家之間對未來產業競爭優勢的激烈爭奪。

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國家利益之間的斗爭,何其兇險。若未來爭端再次升級,難以保證美國不會揮動能源大棒,動搖社會生產和生活的穩定。技術自主已經如此重要,何況能源自主?

因此中石化原董事長傅成玉提出,在當前國際形勢下,中國的能源安全問題凸顯,必須做好短期石油斷供的準備,并立足中國自己,用10-15年時間做到能源基本自給。

我國能源結構與安全風險

能源安全包括4方面的內容:穩定性、安全性、合理性、可持續性。

1、穩定性。能源的供給和價格應當是穩定的,不會出現劇烈的波動。

2、安全性。不會出現斷供、能源枯竭等情況。

3、合理性。儲量豐富、價格合適。

4、可持續性。對環境影響低,能源技術發展方向選擇正確,能使后代免于遭受風險與威脅。

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我國主要能源消費類型是煤炭、石油和天然氣上,同時石油、天然氣的對外依存度很高,因此能源安全問題集中在油氣能源的供應安全上。

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歷史上的能源危機

歷史上主要的能源危機事件都與石油和天然氣有關,如三次石油危機,俄羅斯對歐洲斷供天然氣等,對各國經濟發展和社會生活造成嚴重沖擊。

以1973年第一次石油戰爭為例,因第四次中東戰爭而導致的阿拉伯國家集體對西方實施了石油禁運,使原油價格從1979年的每桶15美元最高漲到1981年2月的39美元,極大沖擊了歐美國家的經濟。此次石油禁運使得“石油武器”名聲大噪。直到現在,歐美仍對“石油武器”心有余悸。

在歐亞大陸,每逢俄羅斯與歐美發生矛盾時,作為對歐洲出口石油天然氣第一大國,俄羅斯就會對歐洲揮舞起“能源大棒”,頻繁以“斷氣”作為要挾?!澳茉椿I碼”成為俄羅斯對外政策和國家戰略的核心組織部分。

如何保障能源結構安全?

在目前的形勢下,中國能源安全最大的風險是出現被“斷供”的情況,即美國威脅中東地區等國家禁止向中國供油,或者是封鎖海上運輸通道,造成國內能源供應不穩定,影響社會與經濟發展。而在未來,我國的能源安全風險則是可持續性:能否把握正確的能源技術發展方向,從而在未來的競爭中占領能源制高點?

針對能源安全問題,傅成玉提出了三點建議:一是發展可再生能源,包括發展電動汽車,把石油在動力運輸系統的消耗降到最低;二是大力發展頁巖氣;三是發展清潔煤體系。

傅成玉的建議體現了“應急”的特點:快速降低交通運輸領域對石油的依賴,降低天然氣對外依存度。清潔煤體系更多是對環境保護的要求,甚至可能涉及煤制氣、煤制油的應用。

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從圖中可以知道石油的影響主要體現在交通領域。如何降低交通領域對石油的依賴?目前是兩條腿走路的方法:

一是大力推廣替代燃料電池,如甲醇汽油、乙醇汽油等。國家已推出相應的扶持政策,例如2017年十五部委聯合推出《關于擴大生物燃料乙醇生產和推廣使用車用乙醇汽油的實施方案》和2019年八部委聯合推出《在部分地區開展甲醇汽車應用的指導意見》。

二是大力發展電動汽車,包括純電動汽車(BEV)與氫燃料電池(FCEV)等。

使用替代燃料,或發展頁巖氣、清潔煤體系,均只能解決燃眉之急,沒有解決我國能源系統的中碳排放、可再生能源發展不足和電力系統靈活性的問題,也不能解決我國未來的能源安全風險問題。

因此,解決我國能源體系既有問題與保障能源安全,必須依靠發展新能源。而在各類新能源之中,氫能源是最重要的技術路線之一,能夠一舉解決我國能源體系的問題:

1、來源廣泛,解決了油氣能源分布不均的問題,政治上不能再揮舞能源大棒。

2、煤制氫、IGFC等方式可以引導清潔煤體系的應用,配合碳捕捉技術可以實現零碳排放。

3、氫氣燃燒后只生成水,無碳排放。

4、氫能源可以作為中繼能源,調節電網波峰波谷、協調風光電等潮汐類能源,提高電力系統靈活性。

5、多個發達國家認為氫能是重要能源發展方向,能源技術方向選擇錯誤的概率較低。

從人類能源發展史看,木材-煤炭-石油-天然氣-新能源,這是一個“脫碳趨氫”的過程。由于各種優越特性,氫能源被認為是未來社會的“終極能源”,歐美發達國家均予以高度重視

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國際能源路線發展情況

從國外的發展看,無論是資源豐富的美國,還是資源貧乏的日本,都在氫能源上進行了重要的戰略布局。

作為氫能發展先行者和領導世界氫燃料電池發展的主要國家,美國從1970 年開始布局氫能技術研發。2002年11 月,美國能源部發布《國家氫能發展路線圖》,制定了詳細的發展路線,標志著美國“氫能社會”由設想階段轉入行動階段。2014 年,美國頒布《全面能源戰略》,開啟了新的氫能計劃,重新確定了氫能在交通轉型中的引領作用,預計美國2030-2040 年將全面實現氫能源經濟。

日本則是長期以來一直堅持發展氫能技術,構建氫能社會。1973年日本成立“氫能源協會”,開展氫能源技術研發,1993年,由NEDO牽頭設立為期10年的“氫能源系統技術研究開發”綜合項目。2013年,安倍政府推出的《日本再復興戰略》,把發展氫能源提升為國策,并啟動加氫站建設的前期工作。2014 年4月制定了《第四次能源基本計劃》,確定了加速建設和發展“氫能社會”的戰略方向。

中國需加快發展氫能源發展速度,保證未來國家能源安全

在政策上,我國在《能源技術革命創新行動計劃(2016-2030 年)》從國家戰略高度定位了氫能源產業,2019年政府工作報告更是首次加入了氫能源相關內容,確定了發展氫能源產業的基調。中國目前已經形成已形成京津冀、華東、珠三角、華中、西北、西南、東北等7 個氫能產業集群,氫能產業正迎來發展高潮。

在多國將發展氫能源作為未來重要的能源戰略情況下,中國必須加快氫能源的發展速度,才能搶占能源制高點,在未來的能源競爭中取得先機,從而確保國家能源安全。但快速推動我國氫能源產業化還面臨著一些困難:

1、缺乏國家層面的頂層設計,各地方之間發展缺乏協同,容易形成各自為戰、低水平重復建設的情況。

2、氫能技術設計材料等較多基礎學科,我國在這些方面較為薄弱,氫能源核心技術與國外存在差距,產業基礎建設成本很高。

3、氫還未列入能源管理體系,目前只作為危化品管理,不利于管理體系的制定與政策出臺。

氫能與燃料電池技術體現龐大、產業鏈條長,有重要的產業帶動作用與科學技術輻射作用。同時也應正確地認識到,氫能技術尚存在許多技術問題,社會群眾、有關部門對氫能源也缺乏了解,這些原因共同造成了上訴氫能源產業化的困難。另外,氫能源作為“三高”產業(高技術、高投入、高風險),短期內高強度投資布局并不一定能快速見效,甚至不利于產業的發展。

對此,應正確認識氫能在能源結構中的地位,針對產業化發展中存在的困難,適度審慎布局,持續對社會進行氫能源科普教育,鼓勵企業為主的應用創新,建立健全氫能利用標準,推動氫能產業健康發展。

1、加強頂層設計,合理制定扶持政策

制定氫能產業發展戰略及實施路線圖,協調各地方氫能產業建設,促進區域協同發展;建立科學長效的產業發展扶持與激勵政策,避免出現出現電動汽車行業“騙補”現象和政策泡沫。

2、組織技術攻關,鼓勵市場應用創新

核心技術層面設立氫能源及燃料電池國家重大專項工作方案,攻關關鍵核心技術,推動氫能產業的自主核心技術與裝備發展。應用創新則以市場為主導,加大力度打通科研成果轉化效率,避免產生由于政策補貼或資本涌入造成的虛假繁榮。

3、納入能源管理體系,加快標準化建設

將氫能納入國家能源體系,推動氫能成為國家能源戰略的重要組成部分,明確氫能產業的行業主管部門并加強行業管理,推動氫能管理體系標準化建設,從而加快推進氫能儲運與加氫站等基礎設施建設。

4、積極參與國際對話

以氫能國際大科學大工程項目為抓手,積極參與并主導相關國際大科學工程科技創新與標準制定,借鑒他國的既有經驗,加快氫能源等相關領域全球協同科技創新,從而少走彎路,加快氫能產業的建設。

來源:第一電動網

作者:氫云鏈

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