[Abstrak]Énergi hidrogén nyaéta jenis énergi sekundér kalayan sumber loba pisan, karbon héjo sarta low, sarta aplikasi lega. Bisa mantuan konsumsi badag skala énergi renewable, ngawujudkeun badag skala puncak cukur tina grid kakuatan sarta neundeun énergi sakuliah musim jeung wewengkon, sarta ngagancangkeun promosi industri, konstruksi, transportasi jeung widang karbon low lianna.nagara abdi gaduh yayasan anu saé pikeun produksi hidrogén sareng pasar aplikasi skala ageung, sareng gaduh kaunggulan anu signifikan dina ngamekarkeun énergi hidrogén.Ngagancangkeun pamekaran industri énergi hidrogén mangrupikeun jalan anu penting pikeun ngabantosan nagara kuring ngahontal tujuan nétralisasi karbon.Sababaraha dinten kapengker, Komisi Pembangunan sareng Reformasi Nasional sareng Administrasi Énergi Nasional babarengan ngaluarkeun "Rencana Jangka Menengah sareng Jangka Panjang pikeun Pangembangan Industri Énergi Hidrogen (2021-2035)".Ngembangkeun sareng ngamangpaatkeun énergi hidrogén nyababkeun révolusi énergi anu jero. Énergi hidrogén geus jadi kode anyar pikeun cracking krisis énergi jeung ngawangun bersih, low-karbon, sistem énergi modern aman tur efisien.
Krisis énergi parantos muka jalan éksplorasi pangwangunan sareng pamanfaatan énergi hidrogén.
Énergi hidrogén salaku énérgi alternatip asup kana widang visi masarakat, anu tiasa dilacak dugi ka taun 1970-an.Dina waktos éta, perang di Wétan Tengah memicu krisis minyak global. Pikeun ngaleungitkeun katergantungan kana minyak impor, Amérika Serikat mimiti ngajukeun konsép "ékonomi hidrogén", nyatakeun yén ka hareupna, hidrogén tiasa ngagentos minyak sareng janten énergi utama anu ngadukung transportasi global.Ti 1960 nepi ka 2000, sél suluh, alat penting pikeun utilization énergi hidrogén, dimekarkeun gancang, sarta aplikasi na di aerospace, pembangkit listrik jeung transportasi geus pinuh ngabuktikeun feasibility énergi hidrogén salaku sumber énergi sekundér.Industri énérgi hidrogén asup kana ébb low sabudeureun 2010.Tapi sékrési mobil sél suluh "masa depan" Toyota di 2014 sparked acan booming hidrogén sejen.Saterusna, loba nagara geus successively ngarilis ruteu strategis pikeun ngembangkeun énérgi hidrogén, utamana fokus dina pembangkit listrik jeung transportasi pikeun ngamajukeun ngembangkeun énérgi hidrogén jeung industri sél suluh; EU ngaluarkeun Stratégi Énergi Hidrogen EU dina 2020, tujuanana pikeun ngamajukeun énergi hidrogén dina industri, transportasi, Generasi Daya sareng aplikasi sanésna dina sagala widang; dina 2020, Amérika Serikat ngarilis "Rencana Pangembangan Rencana Énergi Hidrogen", ngarumuskeun sababaraha indikator téknis sareng ékonomi konci, sareng diperkirakeun janten pamimpin pasar dina ranté industri énergi hidrogén.Sajauh ieu, nagara-nagara anu nyertakeun 75% tina ékonomi global parantos ngaluncurkeun kawijakan pangwangunan énergi hidrogén pikeun aktip ngamajukeun pangwangunan énergi hidrogén.
Dibandingkeun jeung nagara-nagara maju, industri tanaga hidrogén nagara urang masih dina tahap awal pangwangunan.Dina taun-taun ayeuna, nagara kuring langkung nengetan industri énergi hidrogén.Dina Maret 2019, énergi hidrogén ditulis kana "Laporan Kerja Pamaréntah" pikeun kahiji kalina, ngagancangkeun pangwangunan fasilitas sapertos ngecas sareng hidrogénasi dina domain umum; Kaasup kana kategori énergi; dina Séptémber 2020, lima departemén kaasup Kamentrian Keuangan, Kamentrian Perindustrian sareng Téknologi Inpormasi bakal babarengan ngalaksanakeun aplikasi demonstrasi kendaraan sél suluh, sareng ganjaran aglomerasi kota anu layak pikeun industrialisasi sareng aplikasi demonstrasi téknologi inti konci kendaraan sél suluh. ;Dina Oktober 2021, Komite Pusat Partai Komunis Cina sareng Déwan Nagara ngaluarkeun "Pendapat ngeunaan Ngalaksanakeun Konsép Pangwangunan Anyar sareng Ngalaksanakeun Pagawean Anu Saé dina Netralisasi Karbon" pikeun koordinat pangwangunan sakabéh ranté énergi hidrogén. "produksi-nyimpen-transmisi-pamakéan"; Dina Maret 2022, Komisi Pangwangunan sareng Reformasi Nasional ngaluarkeun "Rencana Jangka Menengah sareng Jangka Panjang pikeun Pangembangan Industri Énergi Hidrogen (2021-2035)", sareng énergi hidrogén diidentifikasi minangka bagian penting tina sistem énergi nasional anu bakal datang. konci pikeun ngawujudkeun transformasi héjo sarta low-karbon terminal ngagunakeun énergi. Pamawa penting, industri énergi hidrogén geus diidentifikasi minangka industri munculna strategis sarta arah ngembangkeun konci industri hareup.
Dina taun-taun ayeuna, industri énérgi hidrogén nagara urang parantos ngembang pesat, dasarna nyertakeun sakumna ranté produksi hidrogén-panyimpenan-transmisi-pamakéan.
Hulu ranté industri énergi hidrogén nyaéta produksi hidrogén. nagara urang téh produser hidrogén panggedena di dunya, kalawan kapasitas produksi hidrogén ngeunaan 33 juta ton.Numutkeun inténsitas émisi karbon tina prosés produksi, hidrogén dibagi kana "hidrogen abu", "hidrogen biru" jeung "hidrogen héjo".Hidrogen abu nujul kana hidrogén dihasilkeun ku ngaduruk suluh fosil, sarta bakal aya loba émisi karbon dioksida salila prosés produksi; hidrogén biru dumasar kana hidrogén abu, nerapkeun karbon newak jeung téhnologi gudang pikeun ngahontal produksi hidrogén low-karbon; hidrogén héjo dihasilkeun ku énergi Renewable kayaning tanaga surya sarta kakuatan angin dipaké pikeun electrolyze cai pikeun ngahasilkeun hidrogén, sarta euweuh émisi karbon dina prosés produksi hidrogén.Ayeuna, produksi hidrogén nagara urang didominasi ku produksi hidrogén dumasar-batubara, kira-kira 80%.Dina mangsa nu bakal datang, sakumaha biaya generasi énergi renewable terus turun, proporsi hidrogén héjo bakal ningkat unggal taun, sarta diperkirakeun ngahontal 70% dina 2050.
Aliran tengah ranté industri énergi hidrogén nyaéta neundeun sareng transportasi hidrogén. Téknologi panyimpen gas sareng transportasi tekanan tinggi parantos dikomersilkeun sareng mangrupikeun panyimpen énergi hidrogén anu paling éksténsif sareng metode transportasi.The long-tube trailer boga kalenturan angkutan tinggi na cocog pikeun jarak pondok, leutik-volume angkutan hidrogén; Panyimpen hidrogén cair sareng panyimpen hidrogén kaayaan padet henteu meryogikeun kapal tekanan, sareng transportasina merenah, anu arah panyimpen énergi hidrogén skala ageung sareng transportasi ka hareup.
Hilir tina ranté industri énergi hidrogén nyaéta aplikasi komprehensif hidrogén. Salaku bahan baku industri, hidrogén bisa loba dipaké dina minyak bumi, kimia, metallurgy, éléktronika, médis sarta widang lianna. Sajaba ti éta, hidrogén ogé bisa dirobah jadi listrik jeung panas ngaliwatan sél suluh hidrogén atawa mesin durukan internal hidrogén. , nu bisa ngawengku sakabéh aspék produksi sosial jeung kahirupan.Dina taun 2060, paménta énergi hidrogén nagara urang diperkirakeun ngahontal 130 juta ton, dimana paménta industri ngadominasi, kira-kira 60%, sareng sektor transportasi bakal ningkat kana 31% unggal taun.
Ngembangkeun sareng ngamangpaatkeun énergi hidrogén nyababkeun révolusi énergi anu jero.
Énergi hidrogén ngagaduhan prospek aplikasi anu lega dina seueur widang sapertos transportasi, industri, konstruksi sareng listrik.
Dina widang transportasi, angkutan jalan jarak jauh, karéta api, penerbangan sareng pengiriman barang nganggap énergi hidrogén salaku salah sahiji bahan bakar anu penting pikeun ngirangan émisi karbon.Dina tahap ieu, nagara kuring utamana didominasi ku beus sél suluh hidrogén jeung treuk beurat, jumlahna ngaleuwihan 6.000.Dina hal infrastruktur pangrojong anu saluyu, nagara kuring parantos ngawangun langkung ti 250 stasiun ngeusian bahan bakar hidrogén, kira-kira 40% tina jumlah global, réngking kahiji di dunya.Numutkeun data anu dikaluarkeun ku Panitia Penyelenggara Olimpiade Usum tiis Beijing, Olimpiade Usum tiis ieu bakal nunjukkeun operasi langkung ti 1,000 kendaraan sél suluh hidrogén, dilengkepan langkung ti 30 stasiun ngeusian bahan bakar hidrogén, anu mangrupikeun aplikasi demonstrasi pangbadagna kendaraan sél suluh di dunya.
Ayeuna, lapangan anu gaduh proporsi panglegana aplikasi énergi hidrogén di nagara kuring nyaéta lapangan industri.Salian sipat bahan bakar énergi, énergi hidrogén ogé mangrupa bahan baku industri penting.Hidrogén bisa ngaganti coke jeung gas alam salaku agén pangréduksi, nu bisa ngaleungitkeun lolobana émisi karbon dina prosés beusi jeung steelmaking.Pamakéan énérgi sareng listrik anu tiasa dianyari pikeun éléktrolisis cai pikeun ngahasilkeun hidrogén, teras nyintésis produk kimia sapertos amonia sareng métanol, kondusif pikeun réduksi karbon anu ageung sareng réduksi émisi dina industri kimia.
Integrasi énergi hidrogén sareng wangunan mangrupikeun konsép énggal wangunan héjo anu muncul dina taun-taun ayeuna.Widang konstruksi perlu meakeun loba énergi listrik sarta énergi panas, sarta eta geus didaptarkeun salaku tilu utama "rumah tangga-consuming énergi" di nagara urang babarengan jeung widang transportasi jeung widang industri.Efisiensi generasi kakuatan murni sél suluh hidrogén ngan ngeunaan 50%, sedengkeun efisiensi sakabéh panas digabungkeun jeung kakuatan bisa ngahontal 85%. Bari sél suluh hidrogén ngahasilkeun listrik pikeun wangunan, panas runtah bisa pulih pikeun pemanasan sarta cai panas.Dina hal transportasi hidrogén ka terminal wangunan, hidrogén bisa dicampurkeun jeung gas alam dina proporsi kirang ti 20% kalayan bantuan jaringan pipa gas alam rumah tangga rélatif lengkep tur diangkut ka rébuan rumah tangga.Diperkirakeun dina 2050, 10% pemanasan wangunan global sareng 8% énergi wangunan bakal disayogikeun ku hidrogén, ngirangan émisi karbon dioksida ku 700 juta ton per taun.
Dina widang listrik, alatan instability énergi renewable, énérgi hidrogén bisa jadi wangun anyar panyimpen énergi ngaliwatan konversi listrik-hidrogen-listrik.Salila période konsumsi listrik low, hidrogén dihasilkeun ku electrolyzing cai kalawan surplus énérgi renewable, sarta disimpen dina bentuk gas tekanan tinggi, cair-suhu low, cair organik atawa bahan padet; salila période puncak konsumsi listrik, hidrogén nu disimpen dialirkeun Batre suluh atawa unit turbin hidrogén ngahasilkeun listrik, nu fed kana grid umum.Skala panyimpen énergi hidrogén langkung ageung, dugi ka 1 juta kilowatt, sareng waktos panyimpen langkung lami. Panyimpenan musiman tiasa diwujudkeun dumasar kana bédana kaluaran tanaga surya, tanaga angin, sareng sumber cai.Dina Agustus 2019, proyék panyimpen énergi hidrogén skala megawatt munggaran di nagara urang diluncurkeun di Lu'an, Propinsi Anhui, sareng suksés dihubungkeun ka grid pikeun pembangkit listrik di 2022.
Dina waktos anu sami, gandeng elektro-hidrogén ogé bakal maénkeun peran anu penting dina pangwangunan sistem énergi modern di nagara kuring.
Tina sudut pandang anu bersih sareng rendah karbon, éléktrifikasi skala ageung mangrupikeun alat anu kuat pikeun ngirangan karbon dina seueur widang di nagara kuring, sapertos kendaraan listrik dina widang transportasi ngagentos kendaraan bahan bakar, sareng pemanasan listrik dina widang konstruksi ngagentos pemanasan boiler tradisional. .Sanajan kitu, masih aya sababaraha industri anu hese ngahontal réduksi karbon ngaliwatan electrification langsung. Industri anu paling hese kalebet baja, kimia, angkutan jalan, pengiriman barang sareng penerbangan.Énergi hidrogén boga sipat dual suluh énérgi jeung bahan baku industri, sarta bisa maénkeun peran penting dina widang luhur-disebutkeun nu hese deeply decarbonize.
Tina sudut pandang kasalametan sareng efisiensi, kahiji, énergi hidrogén tiasa ngamajukeun pangembangan pangsa anu langkung ageung tina énergi anu tiasa dianyari sareng sacara efektif ngirangan gumantungna nagara kuring kana impor minyak sareng gas; Kasaimbangan régional suplai sareng konsumsi énergi di nagara kuring; Sajaba ti éta, kalawan ngurangan biaya listrik énergi renewable, ékonomi listrik héjo sarta énergi hidrogén héjo bakal ningkat, sarta aranjeunna bakal lega ditarima tur dipaké ku masarakat; Énergi hidrogén sareng listrik, salaku hubs énergi, langkung gampang pikeun ngagandengkeun sababaraha sumber énergi sapertos énergi panas, énergi tiis, suluh, sareng sajabana, pikeun babarengan ngawangun jaringan énergi modern anu saling nyambungkeun, ngabentuk sistem suplai énergi anu tahan banting, sareng ningkatkeun efisiensi, ékonomi sareng kaamanan sistem suplai énergi.
Ngembangkeun industri énergi hidrogén nagara urang masih nyanghareupan tantangan
Produksi hidrogén héjo béaya rendah sareng émisi rendah mangrupikeun salah sahiji tantangan penting anu disanghareupan dina industri énergi hidrogén.Dina premis henteu nambahan émisi karbon anyar, ngarengsekeun masalah sumber hidrogén nyaéta premis ngembangkeun industri énergi hidrogén.Produksi hidrogén énergi fosil sareng produksi hidrogén produk sampingan industri parantos dewasa sareng biaya-éféktif, sareng bakal tetep janten sumber utama hidrogén dina jangka pondok.Sanajan kitu, cadangan énergi fosil diwatesan, sarta masih aya masalah émisi karbon dina prosés produksi hidrogén; produksi produksi hidrogén industri ku-produk diwatesan sarta jarak radiasi suplai pondok.
Dina jangka panjang, produksi hidrogén tina éléktrolisis cai gampang digabungkeun jeung énergi renewable, boga poténsi skala gede, cleaner tur leuwih sustainable, sarta mangrupakeun metoda suplai hidrogén héjo paling poténsial.Ayeuna, téknologi éléktrolisis basa nagara kuring caket sareng tingkat internasional sareng mangrupikeun téknologi mainstream dina widang éléktrolisis komérsial, tapi aya kamar terbatas pikeun ngirangan biaya di hareup.Éléktrolisis mémbran proton cai pikeun produksi hidrogén ayeuna mahal, sareng darajat lokalisasi alat konci naék unggal taun.Éléktrolisis oksida padet caket kana komersialisasi sacara internasional, tapi masih dina tahap nyekel-up domestik.
sistem suplai ranté industri énergi hidrogén nagara urang teu acan lengkep, sarta masih aya gap antara aplikasi komérsial badag skala.Leuwih ti 200 stasiun hidrogénasi geus diwangun di nagara kuring, lolobana nu aya 35MPa stasiun hidrogénasi gas, sarta 70MPa-tekanan tinggi stasiun hidrogénasi gas kalawan kapasitas gudang hidrogén nu leuwih gede akun pikeun proporsi leutik.Kurangna pangalaman dina pangwangunan jeung operasi stasiun refueling hidrogén cair jeung produksi hidrogén terpadu jeung stasiun hidrogénasi.Ayeuna, transportasi hidrogén utamana dumasar kana tekanan tinggi gas-tekanan tinggi angkutan trailer tube panjang, sarta angkutan pipa masih titik lemah.Ayeuna, jarak tempuh pipa hidrogén sakitar 400 kilométer, sareng pipa anu dianggo ngan ukur 100 kilométer.Transportasi pipa ogé nyanghareupan kamungkinan embrittlement hidrogén disababkeun ku kabur hidrogén. Dina mangsa nu bakal datang, masih diperlukeun pikeun ngaronjatkeun sipat kimia jeung mékanis bahan pipa.Kamajuan anu signifikan parantos dilakukeun dina téknologi panyimpen hidrogén cair sareng téknologi panyimpen hidrogen hidrida logam, tapi kasaimbangan antara dénsitas neundeun hidrogén, kaamanan sareng biaya henteu acan direngsekeun, sareng masih aya gap anu tangtu antara aplikasi komérsial skala ageung.
Sistem kawijakan husus sarta multi-departemén jeung multi-widang koordinasi jeung mékanisme gawé babarengan teu acan sampurna."Rencana Jangka Menengah sareng Jangka Panjang pikeun Pangembangan Industri Énergi Hidrogen (2021-2035)" mangrupikeun rencana pangembangan énergi hidrogén munggaran di tingkat nasional, tapi rencana khusus sareng sistem kawijakan tetep kedah dironjatkeun. Dina mangsa nu bakal datang, perlu leuwih netelakeun arah, tujuan jeung prioritas pangwangunan industri.Ranté industri énergi hidrogén ngalibatkeun rupa-rupa téknologi sareng widang industri. Ayeuna, masih aya masalah sapertos kurangna kerjasama lintas disiplin sareng mékanisme koordinasi lintas departemen anu teu cekap.Contona, pangwangunan stasiun ngeusian bahan bakar hidrogén merlukeun gawé babarengan multi-departemén kayaning ibukota, téhnologi, infrastruktur, jeung kontrol bahan kimia picilakaeun. Ayeuna, aya masalah sapertos otoritas kompeten anu teu jelas, kasusah dina persetujuan, sareng sipat hidrogén masih ngan ukur bahan kimia anu ngabahayakeun, anu nyababkeun ancaman serius pikeun pangwangunan industri. konstrain badag.
Kami yakin yén téknologi, platform sareng bakat mangrupikeun titik pertumbuhan pikeun ngadukung pamekaran industri énergi hidrogén nagara urang.
Anu mimiti, perlu terus-terusan ningkatkeun tingkat téknologi inti konci.Inovasi téknologi mangrupikeun inti pangembangan industri énergi hidrogén.Dina mangsa nu bakal datang, nagara kuring bakal neruskeun ngamajukeun panalungtikan sarta pamekaran téknologi inti konci dina produksi, neundeun, transportasi jeung aplikasi énergi hidrogén héjo sarta low-karbon.Ngagancangkeun inovasi téknologi sél suluh mémbran bursa proton, ngamekarkeun bahan konci, ningkatkeun indikator kinerja utama sareng kapasitas produksi masal, sareng teras ningkatkeun réliabilitas, stabilitas sareng daya tahan sél suluh.Usaha bakal dilakukeun pikeun ngamajukeun R&D sareng manufaktur komponén inti sareng alat konci.Ngagancangkeun pamutahiran efisiensi konversi produksi hidrogén énergi renewable jeung skala produksi hidrogén ku alat tunggal, sarta nyieun breakthroughs dina téhnologi inti konci dina link infrastruktur énergi hidrogén.Terus ngalaksanakeun panalungtikan ngeunaan hukum dasar kaamanan énergi hidrogén.Terus ngamajukeun téknologi énergi hidrogén canggih, alat-alat konci, aplikasi demonstrasi sareng industrialisasi produk utama, sareng ngawangun sistem téknologi pangembangan kualitas luhur pikeun industri énergi hidrogén.
Kadua, urang kedah difokuskeun ngawangun platform pangrojong inovasi industri.Pangembangan industri énergi hidrogén kedah difokuskeun kana daérah konci sareng tautan konci, sareng ngawangun platform inovasi multi-level sareng rupa-rupa.Ngarojong paguron luhur, lembaga panalungtikan, sareng perusahaan pikeun ngagancangkeun pangwangunan laboratorium konci sareng platform cross-research canggih, sareng ngalaksanakeun panalungtikan dasar ngeunaan aplikasi énergi hidrogén sareng panalungtikan téknologi canggih.Dina awal taun 2022, Komisi Pangwangunan sareng Reformasi Nasional sareng Kamentrian Atikan ngaluarkeun "Persetujuan Laporan Studi Kamungkinan ngeunaan Téknologi Panyimpenan Energi Nasional Industri-Proyék Platform Inovasi Integrasi Pendidikan di Universitas Listrik Listrik Cina Kalér", Cina Kalér Electric Power University Téknologi Panyimpenan Energi Nasional Industri-Pendidikan Pamaduan Inovasi Platform Project Ieu sacara resmi disatujuan tur jadi angkatan mimiti akademi jeung paguron luhur jadi "dina paréntah".Saterasna, Pusat Inovasi Téknologi Téknologi Hidrogen Cina Kalér Electric Power University sacara resmi diadegkeun.Platform inovasi sareng pusat inovasi museurkeun kana panalungtikan téknis dina widang panyimpen énergi éléktrokimia, énergi hidrogén sareng téknologi aplikasina dina jaringan listrik, sareng aktip ngamajukeun pamekaran industri énergi hidrogén nasional.
Katilu, perlu pikeun ngamajukeun pangwangunan hiji tim profésional énergi hidrogén.Tingkat téhnologis jeung skala industri énergi hidrogén geus terus nyieun terobosan. Nanging, industri énergi hidrogén nyanghareupan jurang anu ageung dina tim bakat, khususna kakurangan serius bakat inovatif tingkat luhur.Sababaraha dinten kapengker, jurusan "Élmu Énergi Hidrogen sareng Téknik" anu didéklarasikeun ku North China Electric Power University sacara resmi kalebet dina katalog jurusan sarjana di paguron biasa sareng paguron luhur, sareng disiplin "Élmu Énergi sareng Téknik Hidrogen" kalebet kana subjék interdisipliner anyar.Disiplin ieu bakal nyandak rékayasa listrik, térmofisika rékayasa, rékayasa kimia sareng disiplin sanésna salaku daya tarik, ngahijikeun sacara organik produksi hidrogén, panyimpen hidrogén sareng transportasi, kaamanan hidrogén, kakuatan hidrogén sareng kursus modul énergi hidrogén sanésna, sareng ngalaksanakeun dasar-dasar interdisipliner sadaya-buleud sareng panalungtikan terapan. Bakal nyadiakeun rojongan bakat nguntungkeun pikeun ngawujudkeun transisi aman tina struktur énergi nagara urang, kitu ogé ngembangkeun industri énergi hidrogén nagara urang jeung industri énergi.
waktos pos: May-16-2022