2020-10-16 11:08:36 高工氢电

在氢能产业链中，制氢是源头，氢气是二次能源，大自然并没有氢气矿产，需要人工制备，现有制备分为两大类：一是化石能源制氢，二是电解水制氢。

化石能源制氢要排放大量的二氧化碳，仅从物料平衡来看，每生产1kg氢气，煤制氢伴生11kg，油制氢是7kg，天然气是5.5kg。去年6月份，世界能源理事会把这种伴有大量二氧化碳排放的氢称为“灰氢”，能把二氧化碳捕集、封存、利用而不排放，“灰氢”就会变成“蓝氢”，而由可再生能源制备得到的氢则完全脱离了碳，称为“绿氢”。

10月15日，在2020氢能产业发展创新峰会上，工业和信息化部原部长、中国工业经济联合会会长李毅中指出“灰氢不可取、蓝氢方可用、废氢可回收、绿氢是方向”。

在此原则下，需要进一步深入研究，如何在获得氢气的同时，尽最大可能减少乃至没有碳排放。李毅中建议有五件事情要做：

第一件事，要有一个合理务实规划设计和标准;第二件事，抓紧建设二氧化碳捕集、封存和利用研发攻关，特别是产业化;第三件事，要开展工业含氢尾气中氢的回收、提纯和利用;第四件事，发展氢能要置于2030年二氧化碳达峰和2060年碳中和两个大目标之中。

看李毅中具体阐述如下：

第一件事，要有一个合理务实规划设计和标准，要明确方向防止盲目性。

当前氢能已经成为国际能源的一个热门话题，美国、德国、日本、法国、欧盟这些国家都陆续出台了国家层面规划，或者是预案。近日，我们看到麦肯锡发布了一个“美国氢能源经济路线图”提出，到2030年美国用氢的需求，可以达到1700万吨，大概占总能耗的4%，到2050年要达到6300吨，达到美国总能耗的14%，这个指标很鼓舞人心。

法国政府通过了国家氢能源计划，提出到2030年，法国要生产清洁氢就是无碳绿氢60万吨，响应减排二氧化碳600万吨。欧美已经有14个国家制定了各自的能源发展规划，他们认为在短期内可以利用CCS(碳捕捉和储存)发展蓝氢作为过渡，同时要集中资源聚焦可再生能源电解水的无碳绿氢。

欧盟今年发布了氢能战略计划，到2030年生产1000万吨绿氢，日本这方面走得更快，日本捷足先登，在福岛建立了一个光伏发电基地，用光伏取氢900吨，2020年已经建成投产，是目前全球最大规模的制氢工厂，以上这些发达国家的做法，可以借鉴参考。

我国当前相关的省市、企业和机构也在积极行动、热情高涨，近年来也纷纷出台了一些方案，提出了发展的愿景，且各有特色。但总体来看，对氢源关注研究不够，难以形成全国性整体概念。因此需要相关部门组织、调研、编制，根据氢气不同的应用场景，市场需求从能源总体规划和总体视角来提出，氢能如何布局，未来市场需求多大，以及工艺发展路线等，还要制定相应的标准规范。

据说五部委已经在制定，可能会公布这个规划。同时要抓试点示范，不要一下子铺开。据了解，河北省张家口沽源县已经有中德合资正在建设年产1500吨氢气的风电电解水项目，这个要建成以后，比日本福岛项目还要大。

第二件事，抓紧建设二氧化碳捕集、封存和利用研发攻关，特别是产业化。

这是灰氢变成蓝氢，由不可取变成可取的关键。如果没有二氧化碳捕捉，灰氢不取，在这个难题没有解决之前，建议不宜新建化石能源氢。据说，神华集团在2012年就在内蒙建成一个10万吨规模的工厂投用，取得初步效果很不错，不知道现在产业化怎么样。

将煤化学产生的部分二氧化碳经过捕集、液化，加压注入1500米的浅水层，试验成功尚待产业化。听说中石油、中石化也试点用CO2来“驱油”，从地层里面把油赶出去，这些都在试验，这些都需要得到国家的进一步支持，创造产业化和商业化的条件。

美国、英国、挪威等国家都有探索，去年日本川崎重工与澳大利亚能源公司合作，在澳洲的维多利亚建设一座用澳大利亚的褐煤气化来制氢气。然后把氢气液化用船运回日本，二氧化碳要注入澳大利亚的海底，日本很精明地把氢拿走了，把二氧化碳给人家留下了。

我们声明研究必须与CCS一起推进，那么用二氧化碳制甲醇的研发，更加令人瞩目。因为这个如果能成功，二氧化碳就有“出路”。据报道，山西煤化所研究二氧化碳加氢制甲醇，已经有产业化的工艺包在编制，这样有可能会走向产业化，这里面“二氧化碳+氢”，还不是太理想。

美国耶鲁大学应用多项分子电催化用“二氧化碳+水”合成制甲醇，这个就更有实际意义了，现在也有实验成果，如果尽快产业化，就可以成为二氧化碳利用一个重要途径。我建议国家要把它列为重大专项，集中精力去研究二氧化碳的利用，把二氧化碳利用了，不排放了，这个问题就解决了。

第三件事要开展工业含氢尾气中氢的回收、提纯和利用。

全国的氢量究竟有多少?最大的一个数字是，全国有600万吨废氢，这个可能太乐观。但不管有多少，废氢回收毕竟是当前比较现实的途径，因为它已经有了，我们想办法把它回收回来，这个是最现实的。

其中炼油尾气还有不同程度的尾氢。这些含氢尾气作为燃料使用可惜了，把它拿回来进一步提纯得到氢气，除了应用于石油化工以外，有余量就可以外供，需要我们来协调、平衡。

从焦炉气和其他工业含氢尾气中，把氢拿出来，要脱硫一氧化碳等处理提纯，要得到99.99%(含4个9的氢气)纯度的氢气才能进入燃料电池，必须将其中的氯化物、一氧化碳等杂质去掉，否则燃料电池要中毒。回收氢气要技术改造，投入资金要算算账经济是否可行，不可能百分之百的回收。

废氢分散在许多企业，特别是一些中小企业量很小，怎么把它集中起来回收，单个回收要算经济账。所以第三件事是，废氢回收要用最现实的途径去尽可能回收。

第四件事，发展氢能要置于2030年二氧化碳达峰和2060年碳中和这个大目标之中。

严格控制温室气体二氧化碳的排放，防治气候变暖给人类带来灾难这是全世界的共识，这是全世界的行动。

按照2015年《巴黎协定》框架要求，我国承诺第一个指标是，到2030年单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降60%-65%，达到这个指标估计没有什么问题，因为算上2018年，我们已经下降了47%;第二个指标，2030年绝对要达峰，这个指标就比较难;第三个指标非化石能源占比提到20%，经过努力也可以达到，因为去年我们非化石能源的占比是15.3%。每年能增加0.7个百分点;第四个指标是森林蓄积量，比2005年增加45亿立方米，根据林业部的资料，这个指标也可以完成。

近日习近平总书记在第75届联大视频会议中，提出我国到2060年实现碳中和，这是一个鼓舞人心的艰巨目标，所谓的碳中和不是不排二氧化碳，而是排出了二氧化碳能被森林给吸收掉。

发展氢能必须置于以上两个大目标中，绝不能为生产氢气而产生大量二氧化碳，灰氢必须转化蓝氢，方向必须是无碳绿氢。所以我们要提高站位，习总书记讲了这两个目标，向全世界承诺的大目标怎么实现，落实到我们具体工作中去。