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“氢时代”来临?日本在低碳氢能源上下重注

国际能源网能源资讯频道  来源:新华国际  日期:2018-05-17
关键词: 新能源 日本 氢能源
    日本爱知县政府近日发布“爱知县低碳氢能源供给链2030年愿景”。作为日本制造业重镇,爱知县计划在2030年实现“氢能社会”,成为日本氢能源战略中的领头羊。
 
  日本政府去年12月正式发布“氢能源基本战略”,主要目标包括到2030年左右实现氢能源发电商用化,以削减碳排放并提高能源自给率。
 
  由于来源广泛、燃烧热值高、清洁无污染和适用范围广等优点,氢能源被视作21世纪极具发展潜力的清洁能源。日本政府正在竭力打造“氢能社会”,抓住“未来王牌”。但氢能源的局限性也不容忽视。
 
  福岛核事故后战略转向
 
  日本发展氢能的意向由来已久。早在1993年,日本就启动了“世界能源网络计划”,对氢能源和燃料电池开展基础性研究,确立逐步推广氢能的初步时间表。
 
  尤其在2011年日本福岛核事故后,日本被迫从积极的核战略转向,更加注重氢能源战略,希望通过新能源政策补贴、税收优惠措施、放松管制、突破关键技术等,来挖掘、激活氢能需求潜力。
 
  2014年4月,日本政府推出“第四次能源基本计划”。此计划以2002年所定能源政策基本法为基础,明确提出加速建设和发展“氢能社会”的战略方向。
 
  誓要抓住氢能源“王牌”
 
  日本政府曾表示,氢是解决能源安全保障和全球变暖问题的“王牌”,强调日本率先实现“氢能社会”的重要性。
 
  “氢能社会”指将氢能作为燃料广泛应用于社会日常生活和经济活动中,与电力、热力共同构成二次能源的三大支柱。
 
  根据这一战略目标,日本经济产业省在2014年所定“氢能与燃料电池战略路线图”中提出实现“氢能社会”目标分三步走的发展路线图:到2025年要加速推广和普及氢能利用的市场;到2030年要建立大规模氢能供给体系并实现氢燃料发电;到2040年要完成零碳氢燃料供给体系建设。
 
  基于此路线图、氢燃料发电研究报告和零碳氢燃料研究报告等一系列研究成果,日本政府去年12月发布“氢能源基本战略”。
 
  该战略包括两大目标,一是实现能源供给多元化以提高能源自给率;二是削减二氧化碳排放以完成日本自主减排目标。
 
  此战略的目标还包括未来通过技术革新等手段把氢能源发电成本降低至与液化天然气发电成本相同的水平。
 
  为了推广氢能源发电,日本政府还将重点推进可大量生产、运输氢的全球性供应链建设。
 
  可见,日本欲在全球率先实现“氢能社会”,实现低碳社会发展目标和寻求日本经济新的增长点,并力图主导和引领全球新能源技术发展。
 
  日本政府希望借助2020东京奥运会和残奥会来展示其“氢能社会”成果,向奥运场馆、奥运村和交通工具等提供氢能源。
 
  打造氢能源供给链
 
  爱知县工业基础雄厚,拥有以丰田汽车为首的汽车产业集群和航天航空等尖端产业。在发展氢能源方面,爱知县也试图“领跑”全日本。
 
  爱知县、爱知县知多市、爱知县丰田市等政府部门和中部电力公司、东邦燃气公司、丰田汽车公司、丰田自动织机公司近日组成联盟,开会公布该区域的“低碳氢能源供给链2030年愿景”。
 
  此愿景包括三大核心:建立可持续发展的地方低碳氢能源供应链;实现电力、交通、供暖和工业加工等多领域的低碳化;通过扩大氢气配送来降低对化石燃料的依赖度。
 
  作为愿景的第一步,东邦燃气公司将利用知多市南部垃圾处理厂的污泥产生的沼气来生产天然气,然后通过现有的天然气管道将气体运输到爱知县丰田汽车公司的元町工厂,在那里通过燃气转换装置生产、压缩和储运氢气,最后为丰田自动织机公司生产的氢燃料电池叉车(简称“FC叉车”)提供动力。
 
  此外,丰田市渡刈垃圾处理厂利用垃圾处理时燃烧产生的热能发电,将电力通过中部电力公司的输电线路输送至元町工厂,在东邦燃气公司供给的生物质天然气不足时,作为补充能源,应用于氢气制造。
 
  可以说,在这一规划中,有关各方灵活应用现有资源,不需要单独建立专门的氢气生产厂和专用的氢气输送管线,减少了建设支出,也大幅降低了日后的维护成本,同时还将大大提高可再生能源的利用率。
 
  爱知县政府表示,将通过产业界、学术界和政府的通力合作来推动低碳氢能源使用,不断努力提高人们的低碳意识,推广氢能源的社会意义。
 
  氢燃料电池巴士上街
 
  日本政府正和大型制造企业一起发展“氢能社会”,从巴士到普通家庭所用能源都将供应氢。
 
  丰田“SORA”氢燃料电池巴士3月成为日本首款获得车型认证的燃料电池客车,计划在2020年东京奥运会前销售超过100辆。
 
  丰田公司首席工程师権藤宪治告诉记者,100辆虽然不多, 但希望通过它们在东京街道上行驶,让人们感受到先进技术。
 
  権藤说,“SORA”采用为燃料电池车“MIRAI”(未来)开发的丰田燃料电池系统,利用电解水的逆反应,产生电能的同时只排放水,环保性能出色,为乘客带来安静舒适的乘车体验。这种车充氢15分钟可续航约200公里,遭遇自然灾害时还能充当小型发电站。
 
  丰田公司今年3月在元町工厂投入20辆FC叉车,新建叉车专用加氢站。眼下丰田在元町工厂投入的FC叉车达到22辆。
 
  丰田计划到2020年左右向元町工厂投入约180辆FC叉车,其他工厂也将大力引进该车型。
 
  “氢时代”来临?没那么简单
 
  虽说氢能源清洁环保,氢燃料电池车相比电动和传统燃油车有诸多好处,但要推广这种能源,尚有两大问题亟待解决。
 
  首先是成本问题。从氢气的生产、储运到氢能相关设备建设,成本几乎都高于传统能源。
 
  分析人士认为,加氢站数量有限和加氢不方便阻碍氢燃料电池车推广进程。
 
  目前日本加氢站的数量不足100座,而且建立和维护加氢站的费用较高。2014年日本对国内所有加氢站的补贴总额达到72亿日元,约合人民币4.19亿元。
 
  其次是环保问题。哈佛大学教授戴维·基思及其研究团队曾发文质疑氢能对环境的影响。基思认为,和电能一样,生产氢能也是需要能源的,而氢能的环保与否完全取决于制氢方式。
 
  从日本政府推动氢能的路线图来看,受限于本土自然资源条件,日本更倾向于优先从海外进口氢能,其中一种可能是在澳大利亚以煤制氢,再将氢气运至日本。显然,这一方法虽然有利于改善日本本土的空气质量,但对全球减排事业很难产生积极作用。
 
  由此可见,推广和普及氢能源市场,需要低成本制氢、供给链完善、规模化利用等条件。日本要实现“氢能社会”,当前面临着技术、成本及基础设施配套等诸多限制,前路充满挑战。
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