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彭立新:从可再生能源到绿色氢气能源
中国汽车报网 ·   ·  2020-09-17

  9月14-16日,由中国汽车工程学会与国际氢能燃料电池协会(筹)共同主办的第五届国际氢能与燃料电池汽车大会(FCVC)于上海汽车会展中心召开。康明斯副总裁彭立新发表主题演讲,以下为文字实录:

 

  我叫彭立新,在康明斯工作,这位先生是周二专,在国家电网电科院工作,我们俩是很多年的朋友了,他做电网优化,我做产业优化,他关心的是国家以及能源大问题,我关心的是开柴油机的司机是不是高性能的问题,我们俩从来没想过,我们会有一个交集,一直到有一天我跟他打一个电话,我说现在做燃料电池需要非常多的氢,而且最好是绿氢,现在绿氢在制氢过程当中遇到最大的麻烦就是氢太贵,你们搞电网是不是可以在这方面解决问题,周博士告诉我说,你不知道现在我们搞再生能源,能源间隙性、随机性,使得电网的稳定性非常非常难挑战,非常大,在电网设计过程中间增加很多赋予的能量解决随机性和间隙性的问题,所以成本是越来越高,而不是越来越低,我们谈到电解水制氢,可以把它变成可变的负载,支持电网解决稳定性问题,我们周博士变得非常非常兴奋,说如果这样一个技术被应用起来,对整个人类多是一个很大很大的好事,这就是我们今天为什么会站在这里跟大家沟通一下我们俩的想法,从可再生能源到绿氢这样一个技术,怎么改变我们这个世界,希望大家能有兴趣。

  国家能源问题大家都知道的,我们有70%的能源是进口,有安全问题,我们有差不多60%的能源是用煤有二氧化碳的排放问题,为什么可再生能源变得越来越重要,我们国家在整个全球来说占到差不多30%能源在中国发生,应该说可再生能源在中国是一个非常大的事业,我上个月有机会去甘肃青海那边去旅游,除了看到非常漂亮的丹霞地貌以外,还看到非常非常令人惊喜的风电厂、光电厂,这张图像看到太阳一样光能发电的设备。

  更有意思当我转过脸看到旁边的时候,居然有一个很破旧的账篷的旁边,有非常高档的,看上去就非常高档的光伏发电,走到里面可以看到这个用能量很简单,首先取暖用牛粪,做饭都是用牛粪,很简单捅一个洞有太阳光进来,晚上有一个很小的灯泡,这个灯泡靠什么呢,就是靠白天太阳能的发电,用很破的电池存起来马上有电了,这样一个系统使得一个非常普遍的牧民用到了这个非常先进的太阳能发电技术,再看看那边巨大的太阳能发电,我想着,我们中国的可再生能源绝对不是一句空话,是落实到每个家庭,每家每户的事情了。

  这说的是现在,以后我们认为可再生能源还会变得越来越大,为什么?第一成本越来越低,现在据估算,这张图告诉我们,还有三年五年不管风电还是光电成本都会和火力发电持平,这样的话可再生能源不再是一个好而且贵的东西,而是一个好且便宜的东西,而且到今天为止,不管是风电还是光电,我们可发电量用到的还不止10%,把这些事情放在一块让我非常坚信,可再生能源是我们以后发展非常大的目标,但是可再生能源遇到了非常大的瓶颈,就是我前面说到的它的间隙性、随机性、不可控的因素,使得电网遇到很大的困难,为了解决问题,电网只好弄了很多赋予的电,必要的时候空钻满足这样一些平衡。

  现在因为发电端的随机性又来了,使得用电端的随机性,加上发电端随机性,这两个东西没有联系,毫无控制可言,所以使得这个挑战越来越大,就在我准备PPT的时候发生两件事,一个是上个月8月14日有一个错误写了8月4日,这是8月14日,美国加州在最热的时候,热到四十几度的时候,突然几百万家庭的电被断掉了,为什么?因为负荷不够,因为这个超网了,这个报道的时候专门有一句话说,可再生能源发电不确定性和灵活性店员资源的缺乏,会使得这个问题越来越严重,换句话今天是700万家,明天可能就闭几千万户这样一个事情。

  也就是一个星期以后,中国发改委发出一个通告,提出两个一体化的问题,其中一个一体化我们做科研的时候,我们可以把负荷方进行一定优化,提出有没有可能用技术提出这个挑战,使得可再生能源变得好,而且可用。

  这里就要说到绿氢,绿氢市场非常广阔,液氢本身是一个非常非常大家期待的一个能源载体,这样一个潜力非常大的能源载体,通过电解水这样一个新技术也可以说不是一个新技术,如果用碱水制氢是一个新技术,现在能不能用质子交换膜技术,纯水技术来制氢,得到的是完完全全的绿氢,因为从可再生能源,能源是绿色,在制氢过程中间完全没有污染,所以我们出现了这样一个绿氢的这样一个派子制氢的技术,如果把它变成电网中间可挑战的负载,我们一体化问题完全可以解决,这样的话相互推动,一方面推动绿氢可得性,另外推动可再生能源瓶颈问题,这两个事情放在一块变成系统工程我们可以解决这个问题。

  说到绿氢就要说燃油电池,之所以今天站在这里从燃油电池开始的想到了绿氢,燃料电池实际上发展非常迅猛,因为跟锂电池相比有很多优势,不管是载荷也好、加重时间也好、行驶距离也好,带来的好处,这样使得绿氢变成我们一个交通领域的一大用户,帮助我们推动这个一体化,这里有一个数据很有意思,假定制氢是五立方米,这是一个很大胆的假设,在座的很多同事不一定同意,我们假定这样假设有意义,如果这样的话,到2030年或者2035年这样一个时间度,我们有一百万台燃料电池车在路上跑,这时候我们需要七百亿度电支持,正好是今天弃风弃水弃掉的点,这些数字放在一起,我觉得整个系统都变得活起来了,我说了这么多关于绿氢,关于为什么谈到这个制氢的事,下面请周博士从电网角度谈我们怎么把这两家放一起的。

  大家已经接受这样一个概念,为了解决可再生能源的变化,我们找到了一个新的方案,得到的是氢能源,这是一个例子,在加拿大,实际上现在康明斯在加拿大的另外一个魁北克省也在做同样的例子,规模更大,可以同时解决两个问题。

  同时呢在不断的加油站,分布式,加氢的地方制氢,可以看得到这是加氢的站,后面有一个小黑屋子里面就是制氢设备,除掉我们储氢和运氢成本的压力,因为没有时间我不想再花时间,但是到底用PEM制氢,还是用碱水制氢,这里面有很多不同的观点,如果用PEM制氢有很多优势,特别是对于可再生能源,用PEM制氢可以从5-125%大范围变化,而且毫秒级可以进行反应,碱性制氢这方面有一些挑战。

  最后一页我想说一下康明斯为什么对这个事情感兴趣,大家知道康明斯是做柴油机、天然气的发明公司,我们做燃料电池,同时对氢进行发展,我们现在是从制氢、运氢到储氢、用氢,全条龙在开发这样一些技术,谢谢大家。

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