五大院士聚焦能源转型未来方向，2023世界氢能技术大会观点荟萃

张圣洁 2023-05-25

2023世界氢能技术大会(WHTC2023)的氢未来能源转型变革论坛于2023年5月23日下午在佛山市南海区樵山文化中心举办，中国电力企业联合会党委书记、常务副理事长杨昆、中国石油和化学工业联合会党委常委副会长孙伟善等嘉宾出席了本次论坛活动。

氢能是一种来源丰富、绿色低碳、应用广泛的能源，正逐步成为全球能源转型发展的重要载体之一。在本次氢未来能源转型变革论坛上，西安交通大学教授、中科院院士郭烈锦，中国石化股份有限公司总工程师、中国科学院院士谢在库，南方电网公司首席专业技术专家、中国工程院院士饶宏，中国科学院院士、中国石油集团公司新能源首席专家邹才能，南京大学教授、中国科学院院士邹志刚，发表了关于氢能产业发展的建议与看法。

绿氢需考虑全生命周期碳排放

当前社会根据氢气制取方式和碳排放量的不同，把氢气普遍地分为黑氢、灰氢、蓝氢、绿氢，把电解水制氢和可再生能源制氢都称之为绿氢。在世界氢能技术大会氢未来能源转型变革论坛上，西安交通大学教授、中科院院士郭烈锦表示：“通过当前的可再生能源方式制氢得到的也不一定是绿氢，而由煤等化石能源来制取的氢气如果方法得当，也有可能得到绿氢。因为我们不仅需要看制氢过程中的碳排放，更应该从全生命周期来分析制氢的方法和技术以及整个过程中是否排放污染物、有害物质以及温室气体。比如通过太阳能光伏和风力发电制氢，但是由于光伏电磁板的制备能耗很高，风电维护环境以及储能装置环境同样都会带来污染。这样从全生命周期来看，这些制氢方式由于其他环节也会对环境和生态造成污染和破坏，所以产生的氢气也不能称为绿氢。”

电解水制氢技术发展建议

在可再生能源发电中，电解水制氢将在未来一段时间占到一定比重，主要有三类技术路径。一是目前广泛应用的碱性电解水制氢，其特点是启停较快，已在工业上应用，还要发展系统集成和配套技术。二是质子交换膜电解水制氢，它的特点是启停快，但面临贵金属电催化剂成本高的挑战，还需进一步研究复合材料、非贵金属材料来降低成本。三是固体氧化物电解水制氢，因部分电能被热能取代，转化效率可达85%以上，期待该技术尽快突破材料的高温稳定性，在大规模电解水制氢方面发挥作用。中国石化股份有限公司总工程师、中国科学院院士谢在库提到：“不管通过哪种方式电解水制氢，我们需要关注的是如何进一步强化材料的稳定性，很多团队也做出了创作性的工作，欧洲和我们国家的科学家团队，都为此做出了巨大的努力，我们期待在这条路上他们走得更远。”

氢能助力新型电力系统的建设

氢能既是清洁零碳的新能源，又是重要的储能载体，在新能源为主体的新型电力系统中可作为电力介质的载体，实现氢-电灵活转化。南方电网公司首席专业技术专家、中国工程院院士饶宏表示：“绿电制氢需要消耗电能，比如电氢的调节范围很宽，启动速度很快，有出色的负载响应特性，能够做到负荷随电源而变，通过这个方式来增强调节型。现在，燃料电池储能系统可以作为一个灵活的调节器，增强电网的调节性能。另外，通过管网输氢，以用能、转化、储能等各种方式，提高未来新型电力系统运行的可靠性和运行的灵活性，在构建以清洁电力为主导的新型电力系统，氢能发挥了举足轻重的作用。”

加快绿氢工业体系建设

绿氢是通过光伏发电、风电及太阳能等可再生能源电解水制氢或生物质等环保方式制取，与基于碳基原料生产的灰氢、蓝氢相比，绿氢在制氢端实现了低碳甚至零碳排放。在此次论坛上，中国科学院院士、中国石油集团公司新能源首席专家邹才能表示：“绿氢或许是新能源革命中的一匹黑马。绿电、绿氢、人造太阳是新能源的‘三驾马车’，全球已迈入‘氢热时代’。在加强绿氢基础建设方面，要像开发气田一样建设绿氢大基地，通过规划建设骨架管网，构建未来绿氢工业。”邹才能认为，我国新能源资源无限，绿电+绿氢是主要利用方向，未来将构建从陆地到海上的全国绿氢工业管网。

把氢作为新的能源载体

发展氢能产业在我国能源系统绿色低碳转型过程中发挥重要的支撑作用，将成为推动能源结构调整、能源消费转型升级的重要载体，氢能作为新的能源载体担负着从供应端到输入端两个重要的体系。南京大学教授、中国科学院院士邹志刚表示：“由于氢能的应用端不同，它既是原料也是燃料，在传统化工行业中，从上游制取、中游储运到下游应用，作为资源这条产业链在我们国家发展得已经非常完整。所以我们现在考虑的是，如何通过燃料电池的变化把氢变成能源。”邹志刚教授认为，大规模氢燃料电池的发展推动着氢能变成能源，目前“卡脖子”技术主要在燃料电池材料端，我们国家已经出台了一系列政策推动燃料电池关键材料与部件的国产化，相信在不久的将来，能看到氢能产业长足的进步。

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