[Abstract]Vesinikenergia on omamoodi sekundaarne energia, millel on ohtralt allikaid, roheline ja madala süsinikusisaldusega energia ning laialdane rakendus. See võib aidata kaasa taastuvenergia laiaulatuslikule tarbimisele, saavutada elektrivõrgu ja energia salvestamise laiaulatuslik tipptasemel kasutamine aastaaegade ja piirkondade lõikes ning kiirendada tööstuse, ehituse, transpordi ja muude vähese süsinikdioksiidiheitega valdkondade edendamist.minu kodumaal on hea alus vesiniku tootmiseks ja laiaulatuslik rakendusturg ning sellel on märkimisväärsed eelised vesinikuenergia arendamisel.Vesinikenergiatööstuse arengu kiirendamine on oluline tee, mis aitab minu riigil saavutada süsiniku neutraliseerimise eesmärki.Mõned päevad tagasi andsid Arengu- ja Reformikomisjon ning Energiaamet ühiselt välja „Vesinikuenergiatööstuse arendamise keskpika ja pikaajalise kava (2021-2035)“.Vesinikenergia arendamine ja kasutamine käivitab põhjaliku energiarevolutsiooni. Vesinikenergiast on saanud uus kood energiakriisist vabanemiseks ning puhta, vähese CO2-heitega, turvalise ja tõhusa kaasaegse energiasüsteemi ehitamiseks.
Energiakriis on avanud tee vesinikuenergia arendamise ja kasutamise uurimisele.
Vesinikenergia kui alternatiivne energia jõudis inimeste vaatevälja, mille algusaeg ulatub 1970. aastatesse.Sel ajal vallandas sõda Lähis-Idas ülemaailmse naftakriisi. Et vabaneda sõltuvusest imporditud naftast, pakkus USA esmalt välja vesinikumajanduse kontseptsiooni, väites, et tulevikus võib vesinik asendada nafta ja saada peamiseks ülemaailmset transporti toetavaks energiaallikaks.Aastatel 1960–2000 arenes kiiresti kütuseelement, mis on oluline tööriist vesinikuenergia kasutamiseks, ning selle rakendamine kosmosetööstuses, elektritootmises ja transpordis on täielikult tõestanud vesiniku kui sekundaarse energiaallika otstarbekust.Vesinikuenergiatööstus jõudis 2010. aasta paiku madalseisu.Kuid Toyota tulevase kütuseelemendiga sõiduki väljalaskmine 2014. aastal kutsus esile järjekordse vesinikubuumi.Seejärel on paljud riigid järjest välja lasknud vesinikuenergia arendamise strateegilised marsruudid, keskendudes peamiselt elektri tootmisele ja transpordile, et edendada vesinikuenergia ja kütuseelementide tööstuse arengut; EL avaldas 2020. aastal ELi vesinikuenergia strateegia, mille eesmärk on edendada vesinikuenergiat tööstuses, transpordis, elektritootmises ja muudes rakendustes kõigis valdkondades; 2020. aastal avaldas Ameerika Ühendriigid vesinikuenergia kava arengukava, sõnastas mitmed peamised tehnilised ja majanduslikud näitajad ning loodeti saada turuliidriks vesinikuenergiatööstuse ahelas.Seni on riigid, mis moodustavad 75% maailma majandusest, käivitanud vesinikuenergia arendamise poliitika, et aktiivselt edendada vesinikuenergia arengut.
Võrreldes arenenud riikidega on minu kodumaa vesinikuenergiatööstus alles arengu algfaasis.Viimastel aastatel on minu riik pööranud rohkem tähelepanu vesinikuenergiatööstusele.2019. aasta märtsis kirjutati vesinikuenergia esimest korda "valitsuse tööaruandesse", kiirendades selliste rajatiste ehitamist nagu laadimine ja hüdrogeenimine avalikus kasutuses; Kuulub energiakategooriasse; 2020. aasta septembris viivad viis osakonda, sealhulgas rahandusministeerium, tööstus- ja infotehnoloogiaministeerium ühiselt läbi kütuseelemendiga sõidukite näidisrakendusi ja premeerivad abikõlblikke linnastuid kütuseelemendiga sõidukite põhitehnoloogiate industrialiseerimise ja tutvustamise eest. ;Oktoobris 2021 avaldasid Hiina Kommunistliku Partei Keskkomitee ja Riiginõukogu „Arvamused uue arengukontseptsiooni täieliku täpse rakendamise ja süsiniku neutraliseerimisega hea töö tegemise kohta“, et koordineerida kogu vesinikuenergia ahela arendamist. "tootmine-ladustamine-edastus-kasutus"; 2022. aasta märtsis andis riiklik arengu- ja reformikomisjon välja „Vesinikuenergeetika tööstuse arendamise keskpika ja pikaajalise kava (2021-2035)“ ning vesinikuenergia määratleti tulevase riikliku energiasüsteemi olulise osana ning võti energiat kasutavate terminalide rohelise ja vähese CO2-heitega ümberkujundamiseks. Olulise kandja, vesinikuenergiatööstust on määratletud kui strateegilist tärkavat tööstust ja tulevase tööstuse peamist arengusuunda.
Viimastel aastatel on minu kodumaa vesinikuenergiatööstus kiiresti arenenud, hõlmates põhimõtteliselt kogu vesiniku tootmise-hoiustamise-ülekande-kasutamise ahela.
Vesinikuenergiatööstuse ahela ülesvoolu on vesiniku tootmine. minu riik on maailma suurim vesinikutootja, mille vesiniku tootmisvõimsus on umbes 33 miljonit tonni.Tootmisprotsessi süsinikuemissiooni intensiivsuse järgi jaotatakse vesinik “halliks vesinikuks”, “siniseks vesinikuks” ja “roheliseks vesinikuks”.Hall vesinik viitab fossiilkütuste põletamisel tekkivale vesinikule ja tootmisprotsessi käigus eraldub palju süsinikdioksiidi; sinine vesinik põhineb hallil vesinikul, rakendades süsiniku kogumise ja säilitamise tehnoloogiat, et saavutada madala süsinikusisaldusega vesiniku tootmine; rohelist vesinikku toodab taastuvenergia, näiteks päikeseenergia ja tuuleenergia, kasutatakse vee elektrolüüsimiseks vesiniku tootmiseks ning vesiniku tootmise protsessis ei teki süsinikuheidet.Praegu domineerib minu riigi vesiniku tootmises kivisöel põhinev vesiniku tootmine, mis moodustab umbes 80%.Tulevikus taastuvenergia elektrienergia tootmise maksumuse jätkudes väheneb rohelise vesiniku osatähtsus aasta-aastalt suurenedes ning 2050. aastal peaks see jõudma 70%-ni.
Vesinikuenergiatööstuse ahela keskosa on vesiniku salvestamine ja transport. Kõrgsurvegaaside ladustamise ja transportimise tehnoloogia on turule viidud ning see on kõige ulatuslikum vesinikuenergia salvestamise ja transpordi meetod.Pika toruga haagisel on suur transpordipaindlikkus ja see sobib lühikese vahemaa väikesemahulise vesiniku transportimiseks; vedela vesiniku ladustamine ja tahke vesiniku hoidmine ei vaja surveanumaid ning transport on mugav, mis on tulevikus suuremahulise vesinikuenergia salvestamise ja transpordi suund.
Vesinikuenergiatööstuse ahela allavoolu on vesiniku igakülgne rakendamine. Tööstusliku toorainena saab vesinikku laialdaselt kasutada nafta-, keemia-, metallurgia-, elektroonika-, meditsiini- ja muudes valdkondades. Lisaks saab vesinikku muuta elektriks ja soojuseks ka vesinikkütuseelementide või vesinikuga sisepõlemismootorite kaudu. , mis võib hõlmata kõiki sotsiaalse tootmise ja elu aspekte.2060. aastaks peaks minu riigi vesinikuenergia nõudlus jõudma 130 miljoni tonnini, millest domineerib tööstuslik nõudlus, mis moodustab umbes 60%, ja transpordisektor laieneb aasta-aastalt 31%-ni.
Vesinikenergia arendamine ja kasutamine käivitab põhjaliku energiarevolutsiooni.
Vesinikenergial on laialdased kasutusvõimalused paljudes valdkondades, nagu transport, tööstus, ehitus ja elekter.
Transpordi valdkonnas peavad kaugmaanteetransport, raudtee, lennundus ja laevandus vesinikenergiat üheks oluliseks süsinikuheite vähendamise kütuseks.Praegusel etapil domineerivad minu riigis peamiselt vesinikkütuseelemendiga bussid ja raskeveokid, mille arv ületab 6000.Vastava toetava infrastruktuuri osas on minu riik ehitanud üle 250 vesiniku tankla, mis moodustab umbes 40% kogu maailmast, olles maailmas esikohal.Pekingi taliolümpia korralduskomitee andmetel demonstreeritakse sellel taliolümpial enam kui 1000 vesinikkütuseelemendiga sõidukit, mis on varustatud enam kui 30 vesiniku tanklaga, mis on suurim kütuseelemendiga sõidukite näidisrakendus maailmas. maailmas.
Praegu on minu riigis suurima osakaaluga vesinikuenergia rakendusvaldkond tööstusvaldkond.Vesinikenergia on lisaks energiakütuse omadustele ka oluline tööstuslik tooraine.Vesinik võib asendada koksi ja maagaasi redutseerijana, mis võib kõrvaldada suurema osa süsinikuheitest raua- ja terasetootmisprotsessides.Taastuvenergia ja elektri kasutamine vee elektrolüüsimiseks vesiniku tootmiseks ja seejärel keemiatoodete, nagu ammoniaagi ja metanooli sünteesimiseks, aitab kaasa süsiniku olulisele vähendamisele ja heitkoguste vähendamisele keemiatööstuses.
Vesinikenergia ja hoonete integreerimine on viimastel aastatel esile kerkinud uus rohelise hoone kontseptsioon.Ehitusvaldkond vajab palju elektrienergiat ja soojusenergiat ning see on minu kodumaal koos transpordi ja tööstusvaldkonnaga loetletud kolme suurema "energiat tarbiva majapidamise" hulka.Vesinikkütuseelementide puhta elektritootmise kasutegur on vaid umbes 50%, samas kui soojuse ja elektri koostootmise üldine kasutegur võib ulatuda 85%-ni. Kui vesinikkütuseelemendid toodavad hoonetele elektrit, siis heitsoojust saab tagasi kütte ja sooja vee jaoks.Vesiniku transportimisel hoonete terminalidesse saab suhteliselt tervikliku majapidamiste maagaasitorustiku abil vesinikku maagaasiga segada alla 20% ja transportida tuhandetesse majapidamistesse.Hinnanguliselt varustatakse 2050. aastal 10% ülemaailmsest hooneküttest ja 8% hoonete energiast vesinikuga, mis vähendab süsinikdioksiidi heitkoguseid 700 miljoni tonni võrra aastas.
Elektrivaldkonnas võib taastuvenergia ebastabiilsuse tõttu vesinikenergiast saada uus energia salvestamise vorm elektri-vesinik-elektri muundamise teel.Madala elektritarbimise perioodidel toodetakse vesinikku taastuvenergia ülejäägiga vee elektrolüüsimisel ja säilitatakse kõrgsurvega gaasilise, madala temperatuuriga vedela, orgaanilise vedela või tahke materjalina; elektritarbimise kõrgperioodidel juhitakse salvestatud vesinik läbi kütuse.Vesinikuenergia salvestamise skaala on suurem, kuni 1 miljon kilovatti, ja säilitusaeg on pikem. Hooajalist salvestamist saab realiseerida vastavalt päikeseenergia, tuuleenergia ja veeressursside väljundi erinevusele.2019. aasta augustis käivitati Anhui provintsis Lu'anis minu riigi esimene megavatise mastaabiga vesinikuenergia salvestamise projekt ja see ühendati edukalt 2022. aastal elektritootmiseks mõeldud võrguga.
Samal ajal mängib elektro-vesinikühendus olulist rolli ka minu kodumaa kaasaegse energiasüsteemi ehitamisel.
Puhta ja vähese CO2-heitega vaatenurgast on laiaulatuslik elektrifitseerimine võimas vahend süsinikdioksiidi vähendamiseks minu kodumaal paljudes valdkondades, näiteks elektrisõidukid transpordivaldkonnas, mis asendavad kütusesõidukeid, ja elektriküte ehitusvaldkonnas traditsioonilise katlakütte asemel. .Siiski on endiselt mõningaid tööstusharusid, mille süsinikdioksiidi vähendamist otsese elektrifitseerimise kaudu on raske saavutada. Kõige keerulisemad tööstusharud hõlmavad terast, keemiat, maanteetransporti, laevandust ja lennundust.Vesinikenergial on energiakütuse ja tööstusliku tooraine kahesugused omadused ning see võib mängida olulist rolli ülalnimetatud valdkondades, mida on raske sügavalt dekarboniseerida.
Ohutuse ja tõhususe seisukohast võib esiteks vesinikenergia edendada taastuvenergia suurema osakaalu arendamist ja tõhusalt vähendada minu riigi sõltuvust nafta- ja gaasiimpordist; Minu kodumaa energiavarustuse ja -tarbimise piirkondlik tasakaal; lisaks paraneb taastuvenergia elektrikulu vähendamisega rohelise elektri ja rohelise vesiniku energia ökonoomsus ning need leiavad laialdast aktsepteerimist ja kasutust avalikkuses; vesinikenergia ja elekter kui energiasõlmpunktid on rohkem Lihtne on siduda erinevaid energiaallikaid nagu soojusenergia, külmaenergia, kütus jne, ühiselt luua omavahel ühendatud kaasaegne energiavõrk, moodustada väga vastupidav energiavarustussüsteem ning parandada energiavarustussüsteemi tõhusust, ökonoomsust ja kindlust.
Minu riigi vesinikuenergiatööstuse areng seisab endiselt silmitsi väljakutsetega
Odava ja vähese heitega rohelise vesiniku tootmine on vesinikuenergiatööstuse üks olulisi väljakutseid.Lähtudes uute süsinikuheitmete lisamata jätmisest, on vesiniku allika probleemi lahendamine vesinikuenergia tööstuse arengu eeldus.Fossiilenergia vesiniku tootmine ja tööstusliku kõrvalsaaduse vesiniku tootmine on küpsed ja kulutõhusad ning jäävad lühiajaliselt peamiseks vesinikuallikaks.Fossiilse energia varud on aga piiratud ja vesiniku tootmisprotsessis esineb endiselt süsinikuheite probleem; tööstusliku kõrvalsaaduse vesiniku tootmine on piiratud ja tarnekiirguse kaugus on lühike.
Pikemas perspektiivis on vee elektrolüüsist vesiniku tootmist lihtne kombineerida taastuvenergiaga, sellel on suurem mastaabipotentsiaal, see on puhtam ja säästvam ning kõige potentsiaalsem rohelise vesiniku varustusmeetod.Praegu on minu riigi leeliselise elektrolüüsi tehnoloogia lähedane rahvusvahelisele tasemele ja on kaubandusliku elektrolüüsi valdkonna peavoolutehnoloogia, kuid kulude vähendamiseks on tulevikus vähe ruumi.Vesiniku tootmiseks kasutatava vee prootonvahetusmembraani elektrolüüs on praegu kallis ja võtmeseadmete lokaliseerimise tase suureneb aasta-aastalt.Tahkeoksiidi elektrolüüs on rahvusvaheliselt turule toomisele lähedal, kuid siseriiklikult on see endiselt järele jõudmas.
minu kodumaa vesinikuenergiatööstuse tarnesüsteem ei ole veel valmis ja laiaulatuslike kommertsrakenduste vahel on endiselt lõhe.Minu riigis on ehitatud üle 200 hüdrogeenimisjaama, millest enamik on 35 MPa gaasilise hüdrogeenimise jaamad, ja väikese osa moodustavad 70 MPa kõrgsurvegaasi hüdrogeenimisjaamad, millel on suurem vesiniku salvestamise võimsus.Vedelvesiniku tanklate ning integreeritud vesiniku tootmis- ja hüdrogeenimisjaamade ehitamise ja käitamise kogemuste puudumine.Praegu põhineb vesiniku transport peamiselt kõrgsurvega gaasilise pikatoruga haagisetranspordil ja torutransport on endiselt nõrk koht.Praegu on vesinikutorustike läbisõit umbes 400 kilomeetrit ja kasutusel olevaid torustikke vaid umbes 100 kilomeetrit.Torujuhtmetranspordil on ka vesiniku väljapääsemisest tingitud vesiniku rabestumise võimalus. Tulevikus on veel vaja torujuhtmete materjalide keemilisi ja mehaanilisi omadusi veelgi parandada.Märkimisväärseid edusamme on tehtud vedela vesiniku säilitamise tehnoloogia ja metallhüdriidi vesiniku säilitamise tehnoloogia vallas, kuid tasakaal vesiniku säilitamise tiheduse, ohutuse ja kulude vahel ei ole lahendatud ning suuremahuliste kommertsrakenduste vahel on endiselt teatav lõhe.
Spetsialiseeritud poliitikasüsteem ning mitut osakonda ja valdkonda hõlmav koordineerimis- ja koostöömehhanism ei ole veel täiuslikud.“Vesinikuenergeetika tööstuse arengu keskpika ja pikaajaline kava (2021-2035)” on esimene riiklikul tasandil vesinikuenergia arengukava, kuid eriplaneering ja poliitikasüsteem vajavad veel täiendamist. Edaspidi on vaja täiendavalt selgitada tööstuse arengu suunda, eesmärke ja prioriteete.Vesinikuenergiatööstuse kett hõlmab mitmesuguseid tehnoloogiaid ja tööstusvaldkondi. Praegu on endiselt probleeme, nagu ebapiisav valdkondadevaheline koostöö ja ebapiisav osakondadevaheline koordineerimismehhanism.Näiteks vesiniku tanklate rajamine nõuab mitme osakonna koostööd, nagu kapital, tehnoloogia, infrastruktuur ja ohtlike kemikaalide kontroll. Praegu on probleeme, nagu ebaselged pädevad asutused, raskused heakskiitmisel ja vesiniku omadused on endiselt ainult ohtlikud kemikaalid, mis kujutavad endast tõsist ohtu tööstuse arengule. suured piirangud.
Usume, et tehnoloogia, platvormid ja talendid on kasvupunktid, mis toetavad minu riigi vesinikuenergia tööstuse arengut.
Esiteks on vaja pidevalt tõsta põhitehnoloogiate taset.Tehnoloogiline innovatsioon on vesinikuenergia tööstuse arengu tuum.Tulevikus jätkab minu riik rohelise ja vähese süsinikdioksiidiheitega vesinikuenergia tootmise, ladustamise, transpordi ja rakendamise põhitehnoloogiate uurimise ja arendamise edendamist.Kiirendada prootonvahetusmembraani kütuseelementide tehnoloogilist innovatsiooni, arendada võtmematerjale, parandada peamisi jõudlusnäitajaid ja masstootmisvõimsust ning jätkata kütuseelementide töökindluse, stabiilsuse ja vastupidavuse parandamist.Tehakse jõupingutusi põhikomponentide ja võtmeseadmete uurimis- ja arendustegevuse ning tootmise edendamiseks.Kiirendada taastuvenergia vesiniku tootmise muundamise efektiivsuse ja vesiniku tootmise ulatuse parandamist ühe seadmega ning teha läbimurdeid vesinikuenergia infrastruktuuri lingi põhitehnoloogiates.Jätkata vesinikuenergia ohutuse põhiseaduste uurimist.Jätkata arenenud vesinikuenergia tehnoloogia, võtmeseadmete, esitlusrakenduste ja peamiste toodete industrialiseerimise edendamist ning ehitada vesinikuenergiatööstuse jaoks kvaliteetne arendustehnoloogia süsteem.
Teiseks peame keskenduma tööstusinnovatsiooni tugiplatvormi ülesehitamisele.Vesinikenergia tööstuse arendamisel tuleb keskenduda võtmevaldkondadele ja võtmelülidele ning luua mitmetasandiline ja mitmekesine innovatsiooniplatvorm.Toetada ülikoole, uurimisinstituute ja ettevõtteid, et kiirendada võtmelaboratooriumide ja tipptasemel ristuuringute platvormide ehitamist ning viia läbi alusuuringuid vesinikuenergia rakenduste ja tipptasemel tehnoloogiauuringute alal.2022. aasta alguses andsid riiklik arengu- ja reformikomisjon ning haridusministeerium välja Põhja-Hiina elektrienergia ülikooli riikliku energiasalvestustehnoloogia tööstuse ja hariduse integratsiooni innovatsiooniplatvormi projekti teostatavusuuringu aruande heakskiitmise. Elektrienergia ülikooli riiklik energiasalvestustehnoloogia tööstuse ja hariduse integreerimise innovatsiooniplatvormi projekt See kiideti ametlikult heaks ja sellest sai esimene kolledžite ja ülikoolide partii, mis on "käsk".Seejärel asutati ametlikult Põhja-Hiina elektrienergia ülikooli vesinikuenergia tehnoloogia innovatsioonikeskus.Innovatsiooniplatvorm ja innovatsioonikeskus keskenduvad tehnilistele uuringutele elektrokeemilise energia salvestamise, vesinikuenergia ja selle rakendustehnoloogia valdkondades elektrivõrgus ning edendavad aktiivselt riikliku vesinikuenergia tööstuse arengut.
Kolmandaks on vaja edendada vesinikuenergia spetsialistide meeskonna loomist.Vesinikuenergia tööstuse tehnoloogiline tase ja ulatus on jätkuvalt teinud läbimurdeid. Vesinikuenergiatööstust ootab aga talendimeeskonnas suur tühimik, eriti kõrgetasemeliste uuenduslike talentide tõsine puudus.Mõned päevad tagasi lisati Põhja-Hiina elektrienergia ülikooli kuulutatud põhieriala „vesinikenergeetika teadus ja tehnika” ametlikult tavaliste kolledžite ja ülikoolide bakalaureuseõppe erialade kataloogi ning distsipliin „Vesinikuenergia teadus ja tehnika” uus interdistsiplinaarne aine.See distsipliin võtab veojõuna energeetika, inseneri termofüüsika, keemiatehnika ja muud erialad, integreerib orgaaniliselt vesiniku tootmise, vesiniku salvestamise ja transpordi, vesiniku ohutuse, vesinikuenergia ja muud vesinikuenergia mooduli kursused ning viib läbi igakülgseid interdistsiplinaarseid põhi- ja rakendusuuringud. See pakub soodsat toetust talentidele minu riigi energiastruktuuri turvaliseks üleminekuks ning minu riigi vesinikuenergiatööstuse ja energiatööstuse arendamiseks.
Postitusaeg: mai-16-2022