国际发展现状
在国际上,欧洲、美国、日本都已制定了氢能发展战略,并迅速有序地推进,目前已取得了积极成果。
欧盟氢能发展战略
目前,欧盟的可再生能源发电发展较快。根据计划,到2020年、2030年、2040年、2050年,欧盟可再生能源发电占总电力的比例将分别达35%、50%、65%、80%,并在2060年最终实现不依赖化石能源的可持续发展。2014年10月,欧盟制定了2030环境与能源框架,提出2030年将比1990年减少40%的温室气体排放,可再生能源供电比例不少于27%,并计划将能源转换效率提高30%。2015年2月,欧洲能源联盟制定了远景气候变化政策,同年9月又制定了一份目标明确的实施计划,主要调研的可利用能源包括工业尾气、氢气及燃料电池等。目前,以德国为首的5个国家都制定了加氢站规划,其中德国计划2018年建设100座加氢站,2020年达400座。预计2020年后欧洲将建成约570座加氢站,为燃料电池汽车配套。
根据德国的氢能与燃料电池计划,德国目前的发展进度已经大幅提前,原定2020年开始的计划现在已经提上日程。在德国中部和北部,旋转的风机几乎到处可见,北部则建成了世界上最大的风力发电场。在德国南部地区,许多房顶都安装了太阳能发电板。目前,德国的新型储能技术商业化应用已经开始,一些大的能源电力公司都在积极实施各种项目,以期最终实现利用风能等可再生能源大规模制氢,这将是今后大规模利用风能最有前景的技术路线之一。
日本氢社会建设
日本计划构建一个氢能社会,从家用热电联产到国民用电,最终目标是充分利用氢燃料的热和电。日本制定了氢能的发展路线图,计划从3方面逐步实现氢能社会。首先是家用燃料电池系统和燃料电池车。日本已于2009年实现了家用燃料电池系统的量产,运行寿命超过6万小时,热电联产综合效率达到95%,并可以和电网联网工作。未来5年,日本将致力降低燃料电池成本,降低催化剂使用量,预计2020年燃料电池汽车的价格将不高于混合动力车,燃料电池汽车的补贴将不低于混合动力车。
第二是氢储能系统和氢产业链。日本政府加快氢储能的研究开发及示范,近期工业燃气巨头岩谷产业降低燃料电池车燃料氢气的价格,推动日本的供氢产业链,保障氢气的供应。2030年,日本计划输送氢气至海外,形成一整套氢能产业链,实现氢储能系统的商业化运营。
第三是二氧化碳的减排和利用。日本计划2040年实现完全由可再生能源供电的无二氧化碳的氢气供应及二氧化碳的综合利用。针对燃料电池汽车,日本同步开展燃料电池汽车和加氢站推广,目前已完成81个加氢站的建设工作。针对氢存储系统,目标是研发低成本、高可靠性的氢气供应系统,主要的技术路线包括制氢及合成氢化物、氢化物的运输、储存及脱氢等过程。