液氫作為氫能規(guī)模化、高效儲(chǔ)運(yùn)的關(guān)鍵路徑，在實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)與構(gòu)建大規(guī)模清潔能源體系中將發(fā)揮不可替代的作用。近日，在杭氧集團(tuán)股份有限公司于浙江杭州召開的新能源產(chǎn)業(yè)研討會(huì)上，與會(huì)專家執(zhí)筆“雙碳”，共繪以綠色科技點(diǎn)亮綠色能源未來的藍(lán)圖。

　氫能成深度脫碳中堅(jiān)力量

　　同濟(jì)大學(xué)新能源汽車工程中心副主任張存滿指出，“雙碳”背景下，發(fā)展氫能對(duì)能源戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型意義重大。當(dāng)前，能源消費(fèi)側(cè)趨向零碳化，清潔電力和綠氫動(dòng)力將成為終端能源的主體，預(yù)計(jì)到2060年約占終端能源總量的80%。未來，我國(guó)將形成“以電為主、以氫為輔”的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)。

　　“當(dāng)前我國(guó)可再生能源發(fā)電量持續(xù)增加，僅僅依靠電力輸送無法完全消納，過剩的可再生能源如何利用?”張存滿認(rèn)為，水電解制氫是一種重要的能源轉(zhuǎn)換方式。按照2060年我國(guó)電源裝機(jī)容量與結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)，全社會(huì)富余電量近6萬億千瓦時(shí)，可轉(zhuǎn)化制綠氫超1.3億噸，熱值相當(dāng)于6.1億噸焦炭。

　　“水電解制得的氫具有能源與化工原料的雙重屬性，在綠色燃料合成、化工、冶金等行業(yè)有廣闊的應(yīng)用前景?！睆埓鏉M表示，根據(jù)2026年電力系統(tǒng)預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)，化工用氫1200萬噸，綠色化肥用氫1300萬噸。氫能正成為深度脫碳的中堅(jiān)力量。預(yù)計(jì)未來氫能脫碳占比將超過50%。

大規(guī)模儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)仍待突破

　　浙江師范大學(xué)校長(zhǎng)邱利民表示，氫能是推動(dòng)能源轉(zhuǎn)型、實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的重要載體。要將氫能作為能源來使用，就必須解決從生產(chǎn)端到用戶端的氫能大規(guī)模運(yùn)輸問題。而液氫在儲(chǔ)能密度、長(zhǎng)距離運(yùn)輸成本等方面具有顯著優(yōu)勢(shì)，是實(shí)現(xiàn)氫能大規(guī)模、長(zhǎng)距離儲(chǔ)運(yùn)的重要方式。

　　“液氫的熱物理性質(zhì)與常溫流體、常見低溫流體顯著不同，儲(chǔ)運(yùn)方面存在諸多挑戰(zhàn)?！鼻窭裾f，“我們要摸清液氫的‘脾氣’——沸點(diǎn)低、液化焓降高、黏度低、絕熱壓縮系數(shù)低，這些物理特性致使其存在長(zhǎng)期高品質(zhì)儲(chǔ)存難度大、液化能耗高、動(dòng)設(shè)備密封難、高壓液氫泵增壓難度大等問題?！?/p>

　　“不僅如此，液氫規(guī)模化應(yīng)用涉及液化、儲(chǔ)運(yùn)、加注等復(fù)雜環(huán)節(jié)，以及低溫透平膨脹機(jī)、氫催化轉(zhuǎn)化換熱器、儲(chǔ)罐等核心部機(jī)，急需基礎(chǔ)理論、關(guān)鍵裝備與應(yīng)用示范的協(xié)同攻關(guān)。”邱利民表示，氫液化裝置正朝著大規(guī)模、低能耗方向發(fā)展。“十四五”時(shí)期，我國(guó)關(guān)于液氫科技規(guī)劃與配套政策加速落地，圍繞液氫制取、儲(chǔ)運(yùn)、加注與應(yīng)用等環(huán)節(jié)，初步完成部分基礎(chǔ)理論與技術(shù)裝備的攻關(guān)任務(wù)，研制出5噸/天氫液化裝置，掌握10噸/天氫液化工藝包，但是大規(guī)模裝置研制與應(yīng)用仍待突破。

　　“未來行業(yè)要圍繞低溫液氫儲(chǔ)運(yùn)與運(yùn)輸需求，聚焦大規(guī)模低能耗氫液化、大容量損失液氫儲(chǔ)運(yùn)、大流量液氫快速轉(zhuǎn)注等方向進(jìn)行攻關(guān)，推動(dòng)液氫在可再生能源消納、跨國(guó)能源貿(mào)易、綠色航空航天等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)大規(guī)模應(yīng)用。”邱利民表示。

低溫技術(shù)應(yīng)用前景廣闊

　　“低溫技術(shù)的繁榮期已到來，將在能源儲(chǔ)運(yùn)、碳捕集等領(lǐng)域扮演重要角色。”邱利民表示，低溫技術(shù)不僅是氫液化過程的關(guān)鍵核心技術(shù)，還在數(shù)據(jù)中心建設(shè)、氫氨醇耦合與大規(guī)模長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能、核聚變發(fā)展等方面具有廣闊應(yīng)用前景。

　　邱利民介紹，低溫技術(shù)是實(shí)現(xiàn)數(shù)字經(jīng)濟(jì)與算力底座碳中和的關(guān)鍵路徑，可通過超大規(guī)模集成液冷與相變冷卻方案實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)溫控，解決數(shù)據(jù)中心散熱問題。針對(duì)風(fēng)光波動(dòng)性，低溫液化與深冷儲(chǔ)能能夠?qū)崿F(xiàn)新型電力系統(tǒng)能量的高效轉(zhuǎn)移與轉(zhuǎn)化，為百萬噸級(jí)綠色化工項(xiàng)目提供穩(wěn)定的零碳?xì)?、氨、醇供?yīng)，從而賦能綠色氫氨醇耦合與大規(guī)模長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能。另外，利用低溫技術(shù)，還能在裝置內(nèi)部構(gòu)建從超高溫到絕對(duì)零度的極限熱障。這種大規(guī)模、高穩(wěn)定性的深冷技術(shù)，是實(shí)現(xiàn)核聚變從實(shí)驗(yàn)走向應(yīng)用的決定性一步。

　　杭氧集團(tuán)黨委書記、董事長(zhǎng)鄭偉表示，當(dāng)前工業(yè)市場(chǎng)面臨結(jié)構(gòu)調(diào)整，倒逼企業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)、開辟新增長(zhǎng)曲線。低溫技術(shù)是空分行業(yè)的關(guān)鍵核心技術(shù)。近年來，杭氧依托低溫及氣體分離技術(shù)，進(jìn)一步拓展了發(fā)展空間，未來還要向深低溫技術(shù)邁進(jìn)，同時(shí)向新能源領(lǐng)域進(jìn)行拓展，圍繞整個(gè)氫能產(chǎn)業(yè)鏈進(jìn)行布局。

　　杭氧集團(tuán)黨委副書記、總經(jīng)理韓一松介紹，杭氧聚焦前沿領(lǐng)域，持續(xù)打造核心技術(shù)，研發(fā)了數(shù)據(jù)中心普冷高效制冷方案、核聚變裝置深低溫(液氮/液氦級(jí))保障系統(tǒng)、量子計(jì)算稀釋制冷機(jī)核心裝備。杭氧提供的一系列極低溫解決方案，為國(guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了技術(shù)支撐。

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