對話劉科院士：碳中和需要經濟學常識和數據決策

 

極派Daily：如果在西部通過綠電制氫，實現能量的大規模時空轉移，這是一條理想的路徑嗎?

 

劉科：這一愿景很美好，但世界上最長的輸氫管道不過兩百多公里，天然氣摻氫可以遠距離輸送，但氣體分離成本高。如果用汽車或火車運輸，氫氣的儲運成本太高，每公斤85-115元，目前不具備成本優勢。

 

從2002年到2004年，我曾連續三屆擔任美國氫能與燃料電池峰會主席。美國從上世紀90年代至今，花了幾百億美元用于燃料電池的研發。我記得小布什總統在2003年的國情咨文演講時說，美國能源部花多少億美金開發氫燃料電池汽車，15年后每一個美國人開的車后邊排放的都是水蒸氣。

 

現在，已經是2022年了，達到了沒有？沒有。為什么，氫氣的儲運及到處布加氫站的建設成本都太高；加氫站和氫燃料電池汽車用有先有雞還是先有蛋的問題無法破解。

 

燃料電池是個好技術，利用電化學發電，發電效率是內燃機的2-3倍，但要解決的是氫能的儲運問題。

 

不是說氫能沒有前景，從根本上講，氫氣不適合于作為大眾化的能源載體。

 

極派Daily：據了解，日本、澳大利亞等國均已在積極布局“氨經濟”，氨是否可以成為解決氫能儲運難題的關鍵技術?

 

劉科：氨作為氫能載體是一個選項。氨路線不是一個新想法，二三十年前在國外早就評估過。

 

氨的儲氫密度為17.6%，液氨的體積儲氫密度是液氫的1.5倍。氨分解只產生氫氣和氮氣，不含有一氧化碳，只有沒反應完的氨需凈化一下。

 

氨的缺點主要有三點：一是味道非常刺鼻，在密閉空間內，稍有泄漏，消費者就很難接受。

 

二是氨有毒，超過一定濃度致死，在人口密度大的地方，泄漏后需要封路排空。三是氨在常溫常壓下，不是液體，液體才是氫能最好的能源載體。

 

極派Daily：為什么說液體才是氫能最好的能源載體？

 

劉科：能源載體有四個判據，一是能量密度尤其是體積能量密度大，二是在陸上可管道輸送，三是海上可便宜的跨海輸送，四是可以長期儲存，現在增加一個，排碳少。

 

液體每立方米的能量密度最大，氫氣在常壓下只有3.2 千瓦時/立方米，而液體的甲醇是4300 千瓦時/立方米，汽油8600 千瓦時/立方米，柴油是9600千瓦時/立方米。例如，加拿大有些滑雪地非常偏僻，拉電網成本太高。冬天拉一大罐柴油供暖，一大罐汽油開車就夠了，而拉電池或氫氣去都不是選項。

 

至于輸送成本，我曾在一次能源討論會上，問大家一個問題，假設每升7元的汽油是從休斯敦煉油廠用船拉到深圳鹽田港，每升的運費是多少錢？

 

我說7分錢不到，沒人相信，但一算就明白了。船運液體時，使用泵和管道就能裝卸，基本不需要人工，路上耗費的就是船的油錢和折舊費，現在一條大船可以拉30萬噸，按汽油比重算，接近4億升，如果一升一毛錢就是4000萬元；跑一趟油錢根本沒有這么多。

 

這就是為什么全球石油產地有限，但世界任何一個角落都可以很方便地加油開車的最根本的原因之一。液體在儲運上有很多好處，而且可以長期儲存，而且拉一車可以用很久。 本`文@內-容-來-自；中^國_碳0排0放^交-易=網 ta n pa i fa ng . co m