氫能(néng)用(yòng)途廣泛,在世界範圍得(dé / de / děi)到越來越多的關注與支持,爲人類開創清潔、安全、可(kě)持續的未來。
氫能(néng)在許多領域爲減少碳排放開辟了道路,這種能(néng)源可(kě)以用(yòng)不同的方式生(shēng)産、儲存、運輸和使用(yòng)。氫能(néng)與傳統的化石燃料形成鮮明對(duì)比。化石燃料儲量有限,終有耗盡的一天(tiān),而(ér)且現在地球上排放的溫室氣體多數來自(zì)于(yú)化石燃料。
國際氫能(néng)委員會(huì)執行(háng / xíng)主任達利爾·威爾遜指出:“如(rú)今,我們依靠電力照明,用(yòng)汽油驅動汽車,用(yòng)柴油或天(tiān)然氣取暖。其(qí)實所(suǒ)有這些能(néng)源都可(kě)以由氫氣提供,且氫能(néng)不會(huì)産生(shēng)二氧化碳。因此,爲了達成減排目标,我們迫切需要(yào / yāo)采取行(háng / xíng)動,轉向氫能(néng)這種潔淨能(néng)源。”
在重量相同的條件下(xià),氫氣産生(shēng)的能(néng)量幾乎是汽油的三倍1,且燃燒時副産物隻有水,它是一種完全無碳的能(néng)源載體。而(ér)且,氫能(néng)可(kě)以推動可(kě)再生(shēng)能(néng)源的發(fā/fà)展,爲達成減排目标做出更多貢獻2。
我們以《巴黎協定》爲例。這是一項具有法律約束力的應對(duì)氣候變化的國際條約,其(qí)整體目标是将全球平均氣溫的上升幅度控制在“與工業化之前相比高出2攝氏度以内,如(rú)有可(kě)能(néng),僅高出1.5攝氏度爲佳3。”這是一個遠大的目标。2015年(nián)12月12日,《聯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(huì)(COP)時,通過(guò)了這一目标。
威爾遜指出:“氫能(néng)對(duì)實現《巴黎協定》所(suǒ)制定的減排目标至關重要(yào / yāo)。”他還表示:“爲了在新能(néng)源經濟中充分發(fā/fà)揮能(néng)源的作用(yòng),氫能(néng)對(duì)我們而(ér)言不可(kě)或缺。”
氫能(néng)用(yòng)途廣泛,适用(yòng)于(yú)不同的領域及能(néng)源解決方案。例如(rú),氫燃料電池就(jiù)是一種衆所(suǒ)周知的解決方案。它與傳統電池相似,通過(guò)電化學反應産生(shēng)電力,但無需像傳統電池那(nà)樣定期充電。隻要(yào / yāo)提供燃料源,氫燃料電池便可(kě)以持續不斷地産生(shēng)電力。
據威爾遜介紹,現在氫燃料電池已經被用(yòng)于(yú)爲公共交通工具提供動力。包括海洋運輸和航空航天(tiān)在内,目前正在研究如(rú)何“在整個運輸領域”全方位地推廣氫能(néng)。
氫氣既可(kě)以以氣體的形式經由管道輸送,也可(kě)以以液體的形式經由船舶運輸。在運抵目的地後(hòu),人們可(kě)以将其(qí)轉化成電能(néng)。
另外,氫氣還有助于(yú)解決與太陽能(néng)和風能(néng)等可(kě)再生(shēng)能(néng)源相關的電網平衡問題,因爲有時這些可(kě)再生(shēng)能(néng)源無法完全滿足需求。“當我們将更多的可(kě)再生(shēng)能(néng)源引入我們的能(néng)源系統時,我們往往會(huì)面臨一個問題:可(kě)再生(shēng)能(néng)源的電力輸出并不穩定,會(huì)出現波動,”威爾遜解釋說,“非常關鍵的一點是,我們需要(yào / yāo)一種儲存能(néng)源的方式,以便随時随地使用(yòng)它們。”
氫氣便于(yú)儲存,供應穩定,是一種理想的備用(yòng)能(néng)源。它可(kě)以爲離網區域及遠程供電提供解決方案,比如(rú)緊急情況下(xià)作爲應急燃料用(yòng)作數據中心的恢複。“我們現在大多使用(yòng)柴油應急,但其(qí)實氫氣也可(kě)以在斷電情況下(xià)長時間提供能(néng)源。"
以上舉出的例子不過(guò)是一小部分,氫能(néng)的發(fā/fà)展潛力無可(kě)估量。國際氫能(néng)委員會(huì)在近期發(fā/fà)布的《氫能(néng)展望報告》中列出了228個全球氫能(néng)發(fā/fà)展項目,總規模達3450億美元4。威爾遜表示:“氫能(néng)将成爲一種可(kě)持續的清潔能(néng)源,造福未來許多代人。我們目前還處于(yú)發(fā/fà)展的早期階段,但已經可(kě)以看到這一領域在飛速擴張。”
回首過(guò)去(qù),高昂的成本阻礙了氫能(néng)的應用(yòng)和普及,不過(guò)這隻是暫時的。随着(zhe/zhuó/zhāo/zháo)氫能(néng)産業不斷發(fā/fà)展,規模日益壯大,成本自(zì)然會(huì)逐漸下(xià)降,就(jiù)與風能(néng)及光伏發(fā/fà)電的成本下(xià)降過(guò)程相似。“現在這些可(kě)再生(shēng)能(néng)源的成本已經大幅下(xià)降,氫能(néng)也必将如(rú)此,”威爾遜表示,“随着(zhe/zhuó/zhāo/zháo)越來越多的項目上馬,目前成本已經開始下(xià)降,這種暫時性的阻礙會(huì)逐漸消除。”
當然,氫能(néng)并不能(néng)一蹴而(ér)就(jiù)地化解氣候危機,它隻是多元解決方案的一個組成部分。不過(guò),氫能(néng)可(kě)以幫助我們更好的拓展包括可(kě)再生(shēng)能(néng)源在内的替代能(néng)源的應用(yòng)邊界,讓我們朝着(zhe/zhuó/zhāo/zháo)淨零排放的目标更近一步。
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