氫能用途廣泛,在世界范圍得到越來越多的關(guān)注與支持,為人類開創(chuàng)清潔、安全、可持續(xù)的未來。
氫能在許多領(lǐng)域為減少碳排放開辟了道路,這種能源可以用不同的方式生產(chǎn)、儲存、運輸和使用。氫能與傳統(tǒng)的化石燃料形成鮮明對比?;剂蟽α坑邢?,終有耗盡的一天,而且現(xiàn)在地球上排放的溫室氣體多數(shù)來自于化石燃料。
國際氫能委員會執(zhí)行主任達利爾·威爾遜指出:“如今,我們依靠電力照明,用汽油驅(qū)動汽車,用柴油或天然氣取暖。其實所有這些能源都可以由氫氣提供,且氫能不會產(chǎn)生二氧化碳。因此,為了達成減排目標,我們迫切需要采取行動,轉(zhuǎn)向氫能這種潔凈能源?!?
在重量相同的條件下,氫氣產(chǎn)生的能量幾乎是汽油的三倍1,且燃燒時副產(chǎn)物只有水,它是一種完全無碳的能源載體。而且,氫能可以推動可再生能源的發(fā)展,為達成減排目標做出更多貢獻2。
我們以《巴黎協(xié)定》為例。這是一項具有法律約束力的應對氣候變化的國際條約,其整體目標是將全球平均氣溫的上升幅度控制在“與工業(yè)化之前相比高出2攝氏度以內(nèi),如有可能,僅高出1.5攝氏度為佳3?!边@是一個遠大的目標。2015年12月12日,《聯(lián)合國氣候變化框架公約》196個締約國在巴黎召開第21屆締約方大會(COP)時,通過了這一目標。
威爾遜指出:“氫能對實現(xiàn)《巴黎協(xié)定》所制定的減排目標至關(guān)重要。”他還表示:“為了在新能源經(jīng)濟中充分發(fā)揮能源的作用,氫能對我們而言不可或缺?!?/p>
氫能用途廣泛,適用于不同的領(lǐng)域及能源解決方案。例如,氫燃料電池就是一種眾所周知的解決方案。它與傳統(tǒng)電池相似,通過電化學反應產(chǎn)生電力,但無需像傳統(tǒng)電池那樣定期充電。只要提供燃料源,氫燃料電池便可以持續(xù)不斷地產(chǎn)生電力。
據(jù)威爾遜介紹,現(xiàn)在氫燃料電池已經(jīng)被用于為公共交通工具提供動力。包括海洋運輸和航空航天在內(nèi),目前正在研究如何“在整個運輸領(lǐng)域”全方位地推廣氫能。
氫氣既可以以氣體的形式經(jīng)由管道輸送,也可以以液體的形式經(jīng)由船舶運輸。在運抵目的地后,人們可以將其轉(zhuǎn)化成電能。
另外,氫氣還有助于解決與太陽能和風能等可再生能源相關(guān)的電網(wǎng)平衡問題,因為有時這些可再生能源無法完全滿足需求?!爱斘覀儗⒏嗟目稍偕茉匆胛覀兊哪茉聪到y(tǒng)時,我們往往會面臨一個問題:可再生能源的電力輸出并不穩(wěn)定,會出現(xiàn)波動,”威爾遜解釋說,“非常關(guān)鍵的一點是,我們需要一種儲存能源的方式,以便隨時隨地使用它們。”
氫氣便于儲存,供應穩(wěn)定,是一種理想的備用能源。它可以為離網(wǎng)區(qū)域及遠程供電提供解決方案,比如緊急情況下作為應急燃料用作數(shù)據(jù)中心的恢復?!拔覀儸F(xiàn)在大多使用柴油應急,但其實氫氣也可以在斷電情況下長時間提供能源。"
以上舉出的例子不過是一小部分,氫能的發(fā)展?jié)摿o可估量。國際氫能委員會在近期發(fā)布的《氫能展望報告》中列出了228個全球氫能發(fā)展項目,總規(guī)模達3450億美元4。威爾遜表示:“氫能將成為一種可持續(xù)的清潔能源,造福未來許多代人。我們目前還處于發(fā)展的早期階段,但已經(jīng)可以看到這一領(lǐng)域在飛速擴張?!?
回首過去,高昂的成本阻礙了氫能的應用和普及,不過這只是暫時的。隨著氫能產(chǎn)業(yè)不斷發(fā)展,規(guī)模日益壯大,成本自然會逐漸下降,就與風能及光伏發(fā)電的成本下降過程相似?!艾F(xiàn)在這些可再生能源的成本已經(jīng)大幅下降,氫能也必將如此,”威爾遜表示,“隨著越來越多的項目上馬,目前成本已經(jīng)開始下降,這種暫時性的阻礙會逐漸消除?!?
當然,氫能并不能一蹴而就地化解氣候危機,它只是多元解決方案的一個組成部分。不過,氫能可以幫助我們更好的拓展包括可再生能源在內(nèi)的替代能源的應用邊界,讓我們朝著凈零排放的目標更近一步。
1. https://afdc.energy.gov/fuels/hydrogen_basics.html
2. https://hydrogencouncil.com/wp-content/uploads/2021/02/Hydrogen-Insights-2021-Report.pdf
3. https://unfccc.int/process-and-meetings/the-paris-agreement/the-paris-agreement
4. https://hydrogencouncil.com/wp-content/uploads/2021/02/Hydrogen-Insights-2021-Report.pdf