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未来30年,日本将诞生千亿氢能市场

时间:2019-5-21 9:24:40

“预计到2050年,日本氢能市场将达到2兆日元(约合人民币1257亿元)。”日前,日本大学特任教授西宫伸幸在接受日本媒体采访时公开表示。

根据2017年日本政府制定的“氢能基本战略”,氢气的零售价目前约为100日元(6.28元)/Nm3,到2030年该价格将降低至30日元(1.88元)/Nm3,供应量达到30万吨,进而到2050年,降至20日元(1.25元)/Nm3,供应量提升至1000万吨。这意味着未来30年内,日本将诞生千亿规模的氢能市场。为了在这个巨大的潜力市场抢得先机,日本产业界开启了创新竞争的新战局。

加速布局氢能产业链

丰田汽车公司(以下简称丰田)作为先行者,深耕氢燃料电池汽车领域已有二十余年,拥有技术领先优势,专利涵盖燃料电池堆、高压储氢罐、燃料电池系统控制,以及加氢站等多个领域。2014年,丰田发布首款量产燃料电池汽车“MIRAI”,标志着氢能与燃料电池技术正式踏入商业化轨道。

随着氢能市场规模不断升级,丰田不断亮出大手笔,探索氢能在太空领域的可能性,并在工厂内导入光伏发电制氢装置,加速布局氢能产业的多个环节。

今年3月,丰田宣布和日本宇宙航空开发机构在太空领域开展合作,携手开发能够在月球行驶的载人氢氧燃料电池车。日本媒体分析称,与锂离子电池相比,氢燃料电池在太空领域中更具竞争优势,不仅重量更轻,发电产生的水还可用于冷却甚至作为饮用水。丰田公司也表示,未来有望利用月球的水资源,打造太空“氢能社会”。

迈向太空之后不到一个月,丰田又将目光投向了太阳能与氢能的结合。4月4日,丰田宣布其位于日本爱知县丰田市的元町工厂,将引入小型水电解氢气充填装置“SimpleFuel”。该装置使用工厂内太阳能电池板产生的电能电解水,制造、压缩、储存氢气。

据了解,目前元町工厂拥有72辆燃料电池叉车,“SimpleFuel”氢气日产量最高可达99Nm3(约为8.8kg/日),可满足7~8辆燃料电池叉车的动力需求。

另一方面,日本媒体却对日本产业界发出忠告,氢能产业并不限于氢燃料电池,液化氢领域的创新同样不可忽视。

《日刊工业新闻》认为,液化氢的优势在于可以利用液化天然气技术,并且国际上已经建立了安全标准和进出口制度。近年来,使用强磁力的磁制冷技术已经达到了应用水平,日本企业应借机在液化设备领域发力,抢占价值高地。川崎重工业株式会社(以下简称川崎重工)氢气产业开发中心理事森本胜哉表示,液化占据了氢气产业链的大部分成本,一旦出现基础性技术突破,企业间必将出现开发竞争。

探索氢气发电商业化

日本政府视氢能为新一代能源战略的主体,氢气发电则被认为是“实现低碳化最重要的应用”。由于氢气在燃烧时不会排放二氧化碳,使用氢气发电,可有效降低火力发电厂的化石燃料使用量,减少碳排放。根据“氢能基本战略”,日本将于2030年左右,实现氢气发电商业化。

近日,为探索“氢气发电”的商业化发展,日本中部电力公司(以下简称中部电力)携手新能源和工业技术开发组织(以下简称NEDO),计划在2018~2019年,利用中部电力现有火电厂设备进行相关技术研究。

作为新一代的发电技术,氢气发电之所以受到关注,除了能够代替化石燃料发电之外,还可以使用可再生能源电解水来制氢储氢,并在必要时作为燃料使用。

NEDO高级研究员横本克巳认为,目前可再生能源制氢技术还处于示范阶段,而一旦实际应用,对于太阳能、风力发电产业发展将起到极大的推动作用。“当可再生能源发电较多时,可用来制氢储氢,存储电力,解决消纳问题,保证可再生能源发电的稳定性。”

日本政府估计,若想实现可再生能源制氢的商业化运营,必须大幅降低生产成本,至少要降至当前成本的20%,甚至更低。而降低成本的关键,需要开拓发电以外的应用模式,如确立高效的大规模生产技术、普及燃料电池汽车,以及代替城市天然气等。

然而,与天然气相比,氢气在燃烧过程中的温度较高,不但会损坏设备,还存在燃烧不稳定等问题。

此前,NEDO曾与川崎重工等机构合作,使用50万千瓦大型天然气涡轮发电机进行氢气发电试验,试验结果表明,在天然气中加入20%左右的氢气之后可实现稳定发电。

中部电力的一位高层负责人对媒体透露,中部电力计划通过此次联合研究,结合火电厂过去的运行数据,在计算机上模拟引入氢气时的状态,分析发电性能,以及对设备的影响。另外,还将根据2年联合研究的成果,在火力发电厂开展氢气与天然气混合发电的实验项目。“氢气发电成为必选项时再慌忙应对,将为时已晚。”

来源:中国改革报《能源发展》周刊


 
 
         
 
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