最近一段時間，國家“973”計劃風(fēng)能項目首席科學(xué)家、江蘇省宏觀經(jīng)濟研究院院長顧為東，一直沒能休息好。由他主持的“非并網(wǎng)風(fēng)電海水淡化—制氫技術(shù)”日前通過了專家組評審。該項目首次采用非并網(wǎng)風(fēng)電海水淡化—電解水制氫一體化集成技術(shù)，實現(xiàn)了直接為氫能汽車供應(yīng)氫氣，風(fēng)電得到全部利用，將他提出建設(shè)“中國沿海（京滬）氫能高速公路”的構(gòu)想，又向前推進(jìn)了一步。在這之后，他一直忙著對“大規(guī)模風(fēng)電利用和發(fā)展氫能高速公路”規(guī)劃進(jìn)行修改、完善，希望能以此示范走出一條中國特色的氫能多元利用之路。
冬日的南京，北風(fēng)夾著小雨，走在路上寒意颼颼，到了屋里卻春意濃濃。在辦公室，顧為東向《中國科學(xué)報》記者講述了他對走中國特色氫能之路的思考。
尋找中國特色的清潔能源之路
“節(jié)能減排是我國轉(zhuǎn)變經(jīng)濟增長方式的關(guān)鍵環(huán)節(jié)�！痹跐M屋都是書籍、資料的辦公室，顧為東找出那篇題為《中國?沿海（京滬）氫能高速公路示范區(qū)發(fā)展戰(zhàn)略研究》的論文稿，遞給記者后說：“經(jīng)過改革開放30年，開放型經(jīng)濟在我國經(jīng)濟發(fā)展中占有越來越重要的地位。能源作為經(jīng)濟的血液，如何實現(xiàn)煤炭清潔化、能源開采低碳化，就成為我國經(jīng)濟轉(zhuǎn)型和參與國際競爭的重要環(huán)節(jié)。”
說著，他打開電腦，通過PPT給記者進(jìn)一步解說：“中國能源的特點是富煤、少油、缺氣�；痣娬既珖偘l(fā)電量的80%。預(yù)計2050年，在一次能源中煤炭仍約占50%。不做好煤清潔利用的文章，節(jié)能減排只能是空談�！�
接著，顧為東講到如何科學(xué)利用風(fēng)能。
他說，風(fēng)能是我國清潔能源中最容易利用的可再生能源，但風(fēng)能的特性是波動、不穩(wěn)定和間歇性，必須依靠水電和燃?xì)獍l(fā)電調(diào)峰，才能保證電網(wǎng)的平穩(wěn)運行。但是，美國電網(wǎng)中26%是燃?xì)怆�，英國更高達(dá)到60%，消納風(fēng)電的能力較強。我國燃?xì)獍l(fā)電量約占2%，對風(fēng)電調(diào)峰作用較小。這嚴(yán)重制約了我國風(fēng)電的發(fā)展。2011年，我國河西走廊風(fēng)電棄網(wǎng)嚴(yán)重，吉林省上半年風(fēng)電場棄風(fēng)達(dá)49.5%。
如何根據(jù)我國實際，尋找一條中國特色的清潔能源發(fā)展之路，便成為推進(jìn)經(jīng)濟轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵。
中國特色的風(fēng)電多元化利用之路
氫能，是目前世界最熱門的清潔能源之一。顧為東認(rèn)為，利用風(fēng)能制氫，發(fā)展氫能車，以此建立氫能高速公路，是實現(xiàn)節(jié)能減排的有效途徑之一。
他說，從長遠(yuǎn)看可再生能源制氫，特別是利用風(fēng)能制氫是最理想的技術(shù)路徑。但作為世界風(fēng)能資源第一大國，我國卻面臨大規(guī)模風(fēng)電難以并網(wǎng)的難題。
農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，通過“雜交”可以孕育出生產(chǎn)力更強的新品種。受此啟迪，顧為東將主力能源煤炭和低碳環(huán)保的風(fēng)能進(jìn)行“嫁接”，結(jié)出了豐碩果實非并網(wǎng)風(fēng)煤多能源系統(tǒng)。
早在20多年前，顧為東就提出“非并網(wǎng)風(fēng)電”理論。2007年，“大規(guī)模非并網(wǎng)風(fēng)電系統(tǒng)的基礎(chǔ)研究”項目列入了國家“973”計劃，由他擔(dān)任首席科學(xué)家。在基礎(chǔ)研究的同時，顧為東對非并網(wǎng)風(fēng)電電解水制氫系統(tǒng)進(jìn)行了系統(tǒng)研究，“嫁接”到煤制天然氣工藝中，使風(fēng)電替代傳統(tǒng)煤制天然氣工藝55%的煤炭、節(jié)水38%、實現(xiàn)了二氧化碳的近零排放，創(chuàng)造了適合我國國情和能源結(jié)構(gòu)的風(fēng)煤多能源系統(tǒng)，成功完成了風(fēng)/氫/煤制天然氣（WHNG）實驗示范。
所謂“非并網(wǎng)風(fēng)電”，就是將大規(guī)模、超大規(guī)模風(fēng)電場所發(fā)風(fēng)電，通過創(chuàng)新、集成技術(shù)，用于能較好適應(yīng)風(fēng)電特性的高耗能產(chǎn)業(yè)，使風(fēng)電不經(jīng)過常規(guī)電網(wǎng)，能夠高效、低成本、低故障率全部利用。
這是我國在風(fēng)能技術(shù)領(lǐng)域的原創(chuàng)性成果，是一條具有中國特色的風(fēng)電多元化利用之路。
建設(shè)氫能高速公路只欠東風(fēng)
2011年6月15日，在第400次香山科學(xué)會議上，顧為東首次提出建設(shè)“中國沿海（京滬）氫能高速公路”的構(gòu)想，得到與會專家認(rèn)同和支持。
顧為東說，北京、天津、上海、河北、山東、江蘇3市3省的京滬沿海沿線地區(qū)，是京滬運輸大通道連接而成的一條南北經(jīng)濟帶。該地區(qū)國土面積僅占全國的5.2%，GDP總量卻超過全國的43%，覆蓋人口為全國1/4。因此，建設(shè)沿海（京滬）氫能高速公路意義重大。
顧為東告訴記者，國內(nèi)外實踐證明建設(shè)氫能高速公路的技術(shù)已不存在問題，但氫能燃料電池汽車要商業(yè)化運行，還有待進(jìn)一步的技術(shù)突破。
因此，顧為東提議發(fā)展風(fēng)/氫/煤制天然氣汽車。
天然氣汽車在我國很多城市的出租車行業(yè)已廣泛應(yīng)用。而這里講的天然氣汽車，是利用風(fēng)/氫/煤制天然氣，結(jié)合國家“973”風(fēng)電項目和江蘇省攀登計劃項目取得的風(fēng)電制氫研究成果。
1月8日，由中國氫能協(xié)會、江蘇省政府沿海辦主持的“"十二五"中國?沿海（京滬）氫能高速公路發(fā)展研討會暨非并網(wǎng)風(fēng)電海水淡化—制氫—氫能汽車系統(tǒng)評審會”在江蘇召開。專家組一致認(rèn)為“該系統(tǒng)具有完整自主知識產(chǎn)權(quán)，為國內(nèi)、外首創(chuàng)，具有很好的推廣應(yīng)用價值�！边@為建設(shè)具有中國特色、高效多元化發(fā)展的風(fēng)/氫能高速公路打下了堅實基礎(chǔ)。
就此，顧為東還提出了五點建議：建立沿海（京滬）跨區(qū)域氫能高速公路協(xié)調(diào)機構(gòu)；出臺氫能高速公路建設(shè)的相關(guān)產(chǎn)業(yè)政策；建設(shè)國家級氫能研發(fā)科技園；建立氫能產(chǎn)業(yè)投融資保障措施；成立氫能相關(guān)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟。
來源：中國科學(xué)報
