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中国工程院院士彭苏萍：发展氢能要抓住6个应用场景

来源：中化新网 | 日期：2024-5-30 11:49:09 | 访问：次 | 字号：大 中 小

5月11日，由《中国化工报》社有限公司和潞安化工集团有限公司主办的2024山西能源·化工高质量发展科创大会在太原举行，政府部门领导、院士专家及企业家代表齐聚一堂，激荡思想、启迪智慧。中国工程院院士、中国矿业大学(北京)教授彭苏萍在会上做专题报告，特分享如下。

中国工程院院士彭苏萍：发展氢能要抓住6个应用场景

中国和国际上的能源部门都提出，尽可能多用新能源，减少化石能源的使用。实际上可再生能源除了水之外，目前风能太阳能发电占比依然很低，因此仅靠可再生能源是很难实现“双碳”目标的。我们还要走另外一条路径，将化石能源实现低碳利用，低碳的利用就是加氢减碳过程。

从氢能的应用看，在中国，氢能在很长一段时间内是不可能替代其他能源的，今后很长一段时期将是多种能源共融。

谈及氢能源，就要考虑到氢的三个属性：一是能源属性；二是原料属性；三是储能属性。所以，氢能源要综合考虑三个特征属性，否则就限制了我们对氢能源整个产业发展的布局。

那么，中国该如何发展氢能源?

实际上，还是要确保实现稳定可靠低成本，且安全。

在2016年左右，因纯氢成本高、安全性问题，日本和美国等国家就将制纯氢向绿氨转化，解决了制氢安全性和成本问题。之后，中东石油公司开始发展绿醇。但实际上目前绿氨、绿醇规模仍难以上去，因此还是需要下功夫把传统化石能源生产过程中的二氧化碳消纳掉。我认为，传统能源只要把二氧化碳消纳掉，一样是绿色、清洁的。

中国为什么还要发展氢能源，实际上主要目标还是减碳。我国的能源体量比较大，二氧化碳排放量比较高，但之前人均碳排放量较低。但2013年之后，中国人均碳排放量超过世界的平均水平。另外，世界上新增二氧化碳的大部分都在中国。所以，中国没有退路。

此外，今后在国际贸易中，所有贸易都要核算碳足迹。因此，二氧化碳减排成为中国头上一个“紧箍咒”，我们一定要去破解这方面的问题。

今后，该如何发展氢能?我认为一定要抓住六个应用场景。

一是氢电耦合，消纳可再生能源，提高可再生能源占比。

氢(氨)储能能量密度高，储存成本低，适于大容量、长周期可再生能源消纳，是新型电力系统的有力支撑。氢能与燃料电池技术可应用于新型电力系统中“源、网、荷”各环节，提高可再生能源利用率，保障能源安全。

二是煤气化燃料电池技术应用。

整体煤气化燃料电池发电(IGFC)可以提高煤气化发电效率，降低CO2捕集成本，同时实现CO2及污染物近零排放，是煤炭发电的根本性变革技术。

三是氢(泛氢)能源耦合煤化工、石油化工，实现碳中和。

氢是合成氨、合成甲醇、石油化工和煤化工行业中的重要原料，绿氢化工是实现化工行业深度脱碳的重要途经；绿氨生产甚至可以摆脱对煤炭产地的依赖，向绿氢产能中心聚集，突破固体氧化物电解池(SOEC)高效制氢及化工品技术，服务国家能源转型战略。

四是氢(泛氢)燃料重卡等领域应用。

重卡使用场景对动力/续航能力要求较高，氢能是替代柴油重卡的更佳路线，公交、重卡等商用车是最符合我国国情的氢燃料电池商业发展模式，氢燃料电池重卡在矿山、煤炭、港口等固定运输专线具有很好应用前景。

五是氢(泛氢)燃料电池船舶应用。

船舶行业每年的碳排放量在11.2亿吨以上，约占世界CO2排放总量的4.5%。国际海事组织提出，到2050年将航运业的CO2排放量比2008年减少50%的目标，氢能船舶是氢燃料电池示范推广的下一个 “风口” 。我国交通部也提出推广燃料电池等动力船舶，推进氢能等在行业的应用。

六是氢冶金应用。

随着国内钢铁冶金行业碳排放的逐步增加，相关企业也开始着手布局氢冶金，宝武集团、河钢集团等相继开展相关氢冶金的研究及项目建设。值得一提的是，晋南钢铁利用钢化联产条件下化工板块与钢铁板块的资源互补优势，在国内率先开展了高炉氢冶金减碳应用，开发了高炉氢冶金装备。

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