最近一段時(shí)間,國(guó)家“973”計(jì)劃風(fēng)能項(xiàng)目首席科學(xué)家、江蘇省宏觀經(jīng)濟(jì)研究院院長(zhǎng)顧為東,一直沒(méi)能休息好。由他主持的“非并網(wǎng)風(fēng)電海水淡化—制氫技術(shù)”日前通過(guò)了專(zhuān)家組評(píng)審。該項(xiàng)目首次采用非并網(wǎng)風(fēng)電海水淡化—電解水制氫一體化集成技術(shù),實(shí)現(xiàn)了直接為氫能汽車(chē)供應(yīng)氫氣,風(fēng)電得到全部利用,將他提出建設(shè)“中國(guó)沿海(京滬)氫能高速公路”的構(gòu)想,又向前推進(jìn)了一步。在這之后,他一直忙著對(duì)“大規(guī)模風(fēng)電利用和發(fā)展氫能高速公路”規(guī)劃進(jìn)行修改、完善,希望能以此示范走出一條中國(guó)特色的氫能多元利用之路。
冬日的南京,北風(fēng)夾著小雨,走在路上寒意颼颼,到了屋里卻春意濃濃。在辦公室,顧為東向《中國(guó)科學(xué)報(bào)》記者講述了他對(duì)走中國(guó)特色氫能之路的思考。
尋找中國(guó)特色的清潔能源之路
“節(jié)能減排是我國(guó)轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。”在滿(mǎn)屋都是書(shū)籍、資料的辦公室,顧為東找出那篇題為《中國(guó)?沿海(京滬)氫能高速公路示范區(qū)發(fā)展戰(zhàn)略研究》的論文稿,遞給記者后說(shuō):“經(jīng)過(guò)改革開(kāi)放30年,開(kāi)放型經(jīng)濟(jì)在我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中占有越來(lái)越重要的地位。能源作為經(jīng)濟(jì)的血液,如何實(shí)現(xiàn)煤炭清潔化、能源開(kāi)采低碳化,就成為我國(guó)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型和參與國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)的重要環(huán)節(jié)。”
說(shuō)著,他打開(kāi)電腦,通過(guò)PPT給記者進(jìn)一步解說(shuō):“中國(guó)能源的特點(diǎn)是富煤、少油、缺氣。火電占全國(guó)總發(fā)電量的80%。預(yù)計(jì)2050年,在一次能源中煤炭仍約占50%。不做好煤清潔利用的文章,節(jié)能減排只能是空談!
接著,顧為東講到如何科學(xué)利用風(fēng)能。
他說(shuō),風(fēng)能是我國(guó)清潔能源中最容易利用的可再生能源,但風(fēng)能的特性是波動(dòng)、不穩(wěn)定和間歇性,必須依靠水電和燃?xì)獍l(fā)電調(diào)峰,才能保證電網(wǎng)的平穩(wěn)運(yùn)行。但是,美國(guó)電網(wǎng)中26%是燃?xì)怆,英?guó)更高達(dá)到60%,消納風(fēng)電的能力較強(qiáng)。我國(guó)燃?xì)獍l(fā)電量約占2%,對(duì)風(fēng)電調(diào)峰作用較小。這嚴(yán)重制約了我國(guó)風(fēng)電的發(fā)展。2011年,我國(guó)河西走廊風(fēng)電棄網(wǎng)嚴(yán)重,吉林省上半年風(fēng)電場(chǎng)棄風(fēng)達(dá)49.5%。
如何根據(jù)我國(guó)實(shí)際,尋找一條中國(guó)特色的清潔能源發(fā)展之路,便成為推進(jìn)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵。
中國(guó)特色的風(fēng)電多元化利用之路
氫能,是目前世界最熱門(mén)的清潔能源之一。顧為東認(rèn)為,利用風(fēng)能制氫,發(fā)展氫能車(chē),以此建立氫能高速公路,是實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的有效途徑之一。
他說(shuō),從長(zhǎng)遠(yuǎn)看可再生能源制氫,特別是利用風(fēng)能制氫是最理想的技術(shù)路徑。但作為世界風(fēng)能資源第一大國(guó),我國(guó)卻面臨大規(guī)模風(fēng)電難以并網(wǎng)的難題。
農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,通過(guò)“雜交”可以孕育出生產(chǎn)力更強(qiáng)的新品種。受此啟迪,顧為東將主力能源煤炭和低碳環(huán)保的風(fēng)能進(jìn)行“嫁接”,結(jié)出了豐碩果實(shí)非并網(wǎng)風(fēng)煤多能源系統(tǒng)。
早在20多年前,顧為東就提出“非并網(wǎng)風(fēng)電”理論。2007年,“大規(guī)模非并網(wǎng)風(fēng)電系統(tǒng)的基礎(chǔ)研究”項(xiàng)目列入了國(guó)家“973”計(jì)劃,由他擔(dān)任首席科學(xué)家。在基礎(chǔ)研究的同時(shí),顧為東對(duì)非并網(wǎng)風(fēng)電電解水制氫系統(tǒng)進(jìn)行了系統(tǒng)研究,“嫁接”到煤制天然氣工藝中,使風(fēng)電替代傳統(tǒng)煤制天然氣工藝55%的煤炭、節(jié)水38%、實(shí)現(xiàn)了二氧化碳的近零排放,創(chuàng)造了適合我國(guó)國(guó)情和能源結(jié)構(gòu)的風(fēng)煤多能源系統(tǒng),成功完成了風(fēng)/氫/煤制天然氣(WHNG)實(shí)驗(yàn)示范。
所謂“非并網(wǎng)風(fēng)電”,就是將大規(guī)模、超大規(guī)模風(fēng)電場(chǎng)所發(fā)風(fēng)電,通過(guò)創(chuàng)新、集成技術(shù),用于能較好適應(yīng)風(fēng)電特性的高耗能產(chǎn)業(yè),使風(fēng)電不經(jīng)過(guò)常規(guī)電網(wǎng),能夠高效、低成本、低故障率全部利用。
這是我國(guó)在風(fēng)能技術(shù)領(lǐng)域的原創(chuàng)性成果,是一條具有中國(guó)特色的風(fēng)電多元化利用之路。
建設(shè)氫能高速公路只欠東風(fēng)
2011年6月15日,在第400次香山科學(xué)會(huì)議上,顧為東首次提出建設(shè)“中國(guó)沿海(京滬)氫能高速公路”的構(gòu)想,得到與會(huì)專(zhuān)家認(rèn)同和支持。
顧為東說(shuō),北京、天津、上海、河北、山東、江蘇3市3省的京滬沿海沿線地區(qū),是京滬運(yùn)輸大通道連接而成的一條南北經(jīng)濟(jì)帶。該地區(qū)國(guó)土面積僅占全國(guó)的5.2%,GDP總量卻超過(guò)全國(guó)的43%,覆蓋人口為全國(guó)1/4。因此,建設(shè)沿海(京滬)氫能高速公路意義重大。
顧為東告訴記者,國(guó)內(nèi)外實(shí)踐證明建設(shè)氫能高速公路的技術(shù)已不存在問(wèn)題,但氫能燃料電池汽車(chē)要商業(yè)化運(yùn)行,還有待進(jìn)一步的技術(shù)突破。
因此,顧為東提議發(fā)展風(fēng)/氫/煤制天然氣汽車(chē)。
天然氣汽車(chē)在我國(guó)很多城市的出租車(chē)行業(yè)已廣泛應(yīng)用。而這里講的天然氣汽車(chē),是利用風(fēng)/氫/煤制天然氣,結(jié)合國(guó)家“973”風(fēng)電項(xiàng)目和江蘇省攀登計(jì)劃項(xiàng)目取得的風(fēng)電制氫研究成果。
1月8日,由中國(guó)氫能協(xié)會(huì)、江蘇省政府沿海辦主持的“"十二五"中國(guó)?沿海(京滬)氫能高速公路發(fā)展研討會(huì)暨非并網(wǎng)風(fēng)電海水淡化—制氫—?dú)淠芷?chē)系統(tǒng)評(píng)審會(huì)”在江蘇召開(kāi)。專(zhuān)家組一致認(rèn)為“該系統(tǒng)具有完整自主知識(shí)產(chǎn)權(quán),為國(guó)內(nèi)、外首創(chuàng),具有很好的推廣應(yīng)用價(jià)值!边@為建設(shè)具有中國(guó)特色、高效多元化發(fā)展的風(fēng)/氫能高速公路打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
就此,顧為東還提出了五點(diǎn)建議:建立沿海(京滬)跨區(qū)域氫能高速公路協(xié)調(diào)機(jī)構(gòu);出臺(tái)氫能高速公路建設(shè)的相關(guān)產(chǎn)業(yè)政策;建設(shè)國(guó)家級(jí)氫能研發(fā)科技園;建立氫能產(chǎn)業(yè)投融資保障措施;成立氫能相關(guān)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟。
來(lái)源:中國(guó)科學(xué)報(bào)