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关于“氢能”的再思考

 发布时间:2022-08-30    点击量:98
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几乎所有的研报或者行业报告,讨论氢能存在必要性的大前提基本都是基于“1.5度目标"的环境温度管控目标下如何减少温室气体排放来架构未来的清洁能源体系。当然在早期的研报和专著也有讨论到化石能源枯竭的可能性。这里顺便科普一下何为“1.5度目标"。1.5度是2015年《巴黎协定》中的标准。根据《协定》规定,缔约国应把全球平均升温控制在比工业革命前水平高出摄氏2度之内,并努力限制在高出1.5度。

基于“1.5度目标"以及《巴黎协定》的缔约,全球各主要国家和地区积极参与进来,各自制定了自己的“碳达峰"、“碳中和"目标,甚至以及相应的实施措施,似乎将氢能作为清洁能源的重要组成部分与“双碳目标"挂钩理所当然,也顺其自然,当然我本人作为从业者也不例外。

最近,由于战乱等因素,导致局部地区能源供应紧张甚至失控,全区范围内也产生了相关联的联动效应,可能和此相关联的也产生了一些行为,具体包括:

1.德国下议院通过法律草案,取消其中涉及的“在2035年之前能源行业实现碳中和"的气候目标。
2.英国、法国计划推迟关闭,且重新启动燃煤发电厂。
3.美国最高法院:限制美国环保署(EPA)利用《清洁空气法案》来监管发电厂温室气体排放的权利。
4.丹麦宣布放弃2015碳中和目标。
......,等等基于此,一些人又下了个结论:“西方世界基本放弃碳中和"。放弃了碳中和是否意味着人类社会对“清洁能源"的追求就会发生大的转变?是否就会对“氢能"发展有很大的影响?最终是什么样的结论并不重要,事实是如何也不太重要,只是借这个机会想引导大家重新思考一下“氢能"这个事儿,我们该如何做好自己的独立思考!


一、“双碳目标"在现有全球社会体系到底有多大的约束力?

在战火纷飞,硝烟弥漫的年代,更多国家主体为了自己的利益和生活的苟且,早已来不及思考诗和远方。盘点全球社会相对具有最高权利的机构“联合国",哪怕是形式上或者名义上的存在,似乎对当今世界的百年变局也几乎没有左右的能力,所以可以简单粗暴的判定靠“行政约束"大概是很难对“双碳目标"这个事儿形成多大实际的约束能力了。

当然有人会说,在全球的国际贸易中征收“碳税"会形成一些约束力。貌似挺有道理,毕竟事物的成本和价值也是事物能否存在和推广的一个基本面。但仔细推敲,如何形成一个完整和相对公平的追溯碳足迹和交易的机制,貌似也挺难。我们国内每吨40~80元的二氧化碳排放权,欧洲每吨80~100欧元的碳交易,如何接轨,如何真实体现价值,价值的依据又是什么?没有一个严谨和相对公平的机制,反倒会演变成一种发达国家盘剥欠发展国家的一个工具,也值得我们深思。

尽管当下讨论氢能存在的必要性,我们不由自主的会提出“清洁能源,双碳目标"的背景,但实际执行项目的层面几乎没有一个经济性预测的模型去量化因为减少碳排而带来了什么样的经济效益,就当有去做一些有效测算,似乎也不能被多数投资人认可这样的经济性分析模型以及带来的相关收益。

但面对全球的气候变暖,恶劣天气的增多,似乎既要活过当下的苟且,也得去构思一下“诗和远方"。当下的苟且放在历史长河中也不过是一粒尘埃。所以我们不仅要关注过程的曲折,也要企图趋势的上升。


二、没有“双碳目标"就没有发展氢能的必要性了吗?

从能源使用的角度看,无论化石能源最终是否会枯竭(某种程度上我们连化石能源形成的机理还没有搞明白),无论化石能源使用过程对环境造成了什么样的破坏,除非不得已我们是不会再主动回到那个烧“柴火"的时代了,从发展的角度看我们也不可能永远停留在这么一个能源使用的现状,我们一定要寻求能源形式的多样化,追求更高效便捷的能源利用,也要寻求能再生的能源形式。在这个层面上我们整个人类为了自己的生存利益也有必要“杞人忧天"。

本着这些个原则,以及终端电气化的目标,我们找到了核能,开发了水电,利用了风能太阳能等等,甚至还在研发“可控核聚变人造太阳",这些都是我们孜孜不倦在追求能源供应方式的多样化的有力证明。能源最终的使用形式基本就是体现为电能或者热能以及这些能量的再次相关转换。但我们又遇到了电和热能难存储的属性,所以我们需要一种载体。当然这种载体最好不仅能有储能的属性,还有兼顾一些替代性的材料属性。貌似思来想去目前还没找到比氢更合适的物质去做这个再生能源的载体。不排除以后没有,但至少现在没有。

回归到为何氢是最佳载体?因为基于低代价获得用之不竭的再生能源发电,将电转氢后实现了P to G 后的无限应用的可能(已经不仅仅局限于电的驱动)。如做各种基础材料的合成,做热能的提供,做电能的提供,做各种交通动力的驱动,做再生能源的跨洲际分配载体等等,这里暂且不讨论万能的氢健康和氢农业。氢让我们对再生能源电力的应用有了各种可能。当然这其中*我们要考虑的一种珍贵资源“水"!自然界是否有那么多水能让我们去电解,貌似简单却又复杂的问题留给专家去回答吧!


三、我们该如何做?

尽管发展的路上有很多噪音,我们仍需坚定。不需要太多的去关心“双碳目标"的大前提是否还存在,换个角度我们是在寻找未来能源领域的“刚需"。我们需要面对现实去克服实际存在的一些困难,比如:

1.如何获得更具有经济性的再生能源电力。在满足能用电不用氢的前提下或者由于电网等硬件因素不具备用电的条件下将用之不竭的再生能源电力做一些转化,制取低成本的绿氢,去在更多的领域做一些替换和置换或者增量应用。
2.在置换和替换的过程要满足现有生产工艺的连续性稳定性的供应,尽可能少改变现有的一些使用习惯。实现替换会少一些障碍。
3.在天然气管道里面适当加氢供给千家万户使用大概是最容易突破的一个环节。这也可能是让社会大众最直接接触氢,最容易具备民意基础的一个场景。(别太较真安全等问题,这些是可以被管理和克服的)
4.至于细分的各个应用领域需要细致分析存在的障碍针对性去解决,当然成本是需要最先解决的拦路虎。

结语:

氢真的不是能源,只是能源的载体或者我们文绉绉的美其名曰“二次能源",但这不妨碍其能在能源状态转换以及P to X中扮演重要角色。

既要当下苟且的活着,也要企图未来的诗和远方,我们需要在发展中研判和取舍!


文章来源:氢眼所见    作者:马震

注:本文已获得作者转载权,未经原作者允许请勿转载。

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