隔壁老張去年裝了光伏板,今年夏天卻對(duì)著電網(wǎng)的“限制接入”通知直撓頭。直到他聽(tīng)說(shuō)了氫能這把“能源瑞士軍刀”,才恍然大悟:原來(lái)新能源世界,不只有太陽(yáng)能和風(fēng)能這兩條路。
最近新能源話題熱得很,但大伙兒聊來(lái)聊去似乎總圍著光伏和風(fēng)電打轉(zhuǎn)。作為一個(gè)長(zhǎng)期關(guān)注能源話題的“較真派”,我發(fā)現(xiàn)自己身邊很多朋友一提到新能源,認(rèn)知幾乎被“太陽(yáng)能板”和“大風(fēng)車”給填滿了。
這其實(shí)漏掉了一個(gè)更帶勁的角色——?dú)淠堋K刹皇鞘裁葱赂拍睿珵樯吨两襁€沒(méi)像光伏那樣飛入尋常百姓家?今天咱們就掰開(kāi)揉碎了聊聊這個(gè)話題。
先來(lái)個(gè)快速科普。氫氣這玩意兒,說(shuō)白了就是能量搬運(yùn)工。它自己自然界的“現(xiàn)成的”很少,需要從其他東西里提取。
根據(jù)制取方式和碳排放強(qiáng)度,行業(yè)內(nèi)給氫氣起了個(gè)“色號(hào)”外號(hào):
| 氫氣類型 | 制取方式 | 碳排放 | 當(dāng)前地位 | | :--- | :--- | :--- | :--- | | 灰氫 | 化石燃料(如天然氣)重整 | 高 | 現(xiàn)在的主力軍,占全球產(chǎn)量95% | | 藍(lán)氫 | 化石燃料重整+碳捕集技術(shù) | 較低 | 過(guò)渡角色,技術(shù)還在完善 | | 綠氫 | 可再生能源電解水 | 幾乎為零 | 終極目標(biāo),潛力股 |
所以啊,咱們理想中的新能源氫能,特指的就是“綠氫”。它用風(fēng)電、光伏等清潔電把水電解,產(chǎn)生氫氣和氧氣,整個(gè)過(guò)程清清爽爽,幾乎沒(méi)啥碳排放。這就像用多余的太陽(yáng)能、風(fēng)能來(lái)“養(yǎng)”氫能,氫能再在需要的時(shí)候穩(wěn)定輸出能量,完美互補(bǔ)。
光伏發(fā)電白天猛如虎,晚上直接“歇菜”,陰雨天效率也打折。風(fēng)電也一樣,風(fēng)大了發(fā)電多,風(fēng)小了就蔫了。這種波動(dòng)性、間歇性是電網(wǎng)最頭疼的。氫能呢,能把風(fēng)光發(fā)電多出來(lái)的電制成氫氣儲(chǔ)存起來(lái),沒(méi)風(fēng)沒(méi)光的時(shí)候再用氫燃料電池發(fā)電送上網(wǎng)。這就好比給電網(wǎng)配了個(gè)超級(jí)充電寶,而且這個(gè)充電寶能充能放,周期可以很長(zhǎng)。
對(duì)比鋰電池,氫的質(zhì)量能量密度優(yōu)勢(shì)明顯。舉個(gè)例子,長(zhǎng)途重卡如果用鋰電池,可能需要背幾噸重的電池,續(xù)航還焦慮。而換成氫燃料電池,重量能量密度高,加氫快,和加油體驗(yàn)差不多,更能滿足商業(yè)運(yùn)輸?shù)男枨蟆?/p>
氫能可不是只能發(fā)電或者只給車用。看下面這個(gè)表就明白了:
| 應(yīng)用領(lǐng)域 | 具體方式 | 優(yōu)勢(shì) | | :--- | :--- | :--- | | 工業(yè) | 替代焦炭作為冶金還原劑;化工原料 | 減少工業(yè)領(lǐng)域碳排放 | | 交通 | 燃料電池車(重卡、公交、船舶甚至航空) | 長(zhǎng)途重載、加注快、零排放 | | 建筑 | 摻入天然氣管道用于采暖;分布式發(fā)電 | 降低建筑領(lǐng)域化石能源消耗 | | 能源 | 大規(guī)模儲(chǔ)能;發(fā)電調(diào)峰 | 增強(qiáng)電網(wǎng)靈活性和穩(wěn)定性 |
目前制約“綠氫”發(fā)展的最大因素就是成本。電解水制氫的設(shè)備成本和耗電量都不低。有分析指出,只有當(dāng)電價(jià)降到相當(dāng)?shù)偷乃剑熬G氫”才有經(jīng)濟(jì)性。這需要可再生能源發(fā)電成本進(jìn)一步下降,以及電解槽技術(shù)持續(xù)進(jìn)步。
氫氣分子小,易燃易爆,怎么安全地儲(chǔ)存和運(yùn)輸是門(mén)大學(xué)問(wèn)。目前主流是高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫用長(zhǎng)管拖車運(yùn)輸,適合短距離、小規(guī)模。液態(tài)儲(chǔ)氫(零下253度深冷)能耗高,管道輸氫是未來(lái)大規(guī)模輸送的方向,但管網(wǎng)建設(shè)投資巨大。這就好比你要運(yùn)一批精貴易碎的瓷器,是用特制小包裝分批運(yùn),還是修一條專用的平穩(wěn)傳送帶?后者前期投入大,但長(zhǎng)遠(yuǎn)看效率更高。
現(xiàn)在加氫站的數(shù)量跟加油站、充電站還沒(méi)法比。基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)需要巨大的投資和時(shí)間,這又是一個(gè)“先有雞還是先有蛋”的難題:車少了建站不劃算,站少了沒(méi)人愿意買車。
氫能的發(fā)展,特別是“綠氫”,離不開(kāi)技術(shù)突破、政策支持和市場(chǎng)推動(dòng)三駕馬車。
聊了這么多,回頭看看老張的困惑,答案似乎清晰了些。氫能,特別是“綠氫”,并非要立刻取代光伏和風(fēng)電,而是作為能源拼圖中至關(guān)重要的一塊,彌補(bǔ)它們的短板,共同構(gòu)建一個(gè)穩(wěn)定、清潔、安全的未來(lái)能源體系。
這個(gè)過(guò)程肯定不輕松,需要時(shí)間和巨大的投入。但對(duì)于咱們這些愛(ài)琢磨的“較真派”來(lái)說(shuō),看清這其中的門(mén)道和博弈,不也是種樂(lè)趣嗎?下次再聊起新能源,除了屋頂?shù)墓夥搴蜕揭伴g的風(fēng)車,或許你也可以提一提氫能——這個(gè)正在默默積蓄力量的“潛力股”。