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上个世纪,石油曾因其能源密度高、储量丰富而被视为"黑色黄金",主导着全球能源供给。
然而,随着环境污染日趋严重、化石燃料储备逐渐枯竭,人类不得不转向对清洁能源的追求和开发利用。
2023年,中国在氢能领域实现了突破性进展,自主创新研发出"海水直接制氢"技术,不仅解决了传统制氢过程中的能耗和污染难题,更有望大幅降低氢能源的生产运营成本。
这一技术突破之后,石油价格会不会因此降低?
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从20世纪起,化石燃料特别是石油就成为工业文明的命脉,被视为不可或缺的战略资源。
不论是汽车、飞机还是船只,或者是化工、农业、军事等各个领域,无一不依赖石油的供给。
作为有限的不可再生资源,石油的短缺性使其在国际权力博弈中扮演着关键角色,各国为此纷纷加强储备,谋求能源安全。
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然而,全球经济的飞速发展使得对石油等化石能源的需求与日俱增,能源供需矛盾日趋严峻。
同时,地缘政治动荡不安、美元汇率大幅波动以及投机行为的干扰,导致石油价格时而飙升时而暴跌,价格剧烈波动给世界各国的能源安全和经济发展带来严重冲击。
在众多清洁能源中,氢能以其独特优势备受关注。
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氢燃烧后只会产生水,属于真正意义上的"绿色燃料",因而被寄予厚望,有望在终极解决环境污染等问题上发挥作用。
早在上世纪90年代,英国经济学家肯尼斯·库马就在其畅销书《后石油时代》中,预见到了燃料电池和氢能在未来取代石油的趋势。
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但长期以来,氢能的生产和运输成本十分高昂,一直难以大规模推广。
无论是从化石燃料裂解还是水电解制氢,均存在环境负担重、能源消耗大的致命缺陷。
中国突破"海水直接制氢"开辟新航道![](http://image.uc.cn/s/wemedia/s/upload/2024/159be2c5aceecb35b6aaa5358e6ce121.png)
面对传统制氢技术的诸多弊端,中国科学家们勇挑重担,孜孜不倦地探索创新之路。
经过艰辛努力,他们终于在2023年取得了突破性进展,在谢和平院士团队的带领下,自主研发出了"海水直接制氢"技术,开辟了一条别树一帜的新能源发展大道。
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中国科学家研发的这项海水直接制氢技术彻底绕过了传统制氢工艺对淡水和电力的高额消耗。
通过将制氢装置部署在海上,既不占用珍贵的陆地资源,又可直接利用海洋无尽的水资源。
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制氢过程几乎不产生任何污染排放,整个生产运行环节高度环保,与此同时由于避免了复杂的能源消耗环节,运营成本也大幅降低。
仅仅一年后,中国在氢能领域又接连突破了固态储氢和海水直接发电等世界级难题,实现了从上游制氢到下游储运、应用的全产业链技术自主可控,牢牢掌握了引领氢能发展的战略主导权。
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2023年6月5日,全球首套与可再生能源结合的漂浮式"东福一号"制氢平台在福建福清兴化湾海试获得成功,成为中国自主创新的里程碑式进展。
这也是中国首次攻克海水直接电解制氢的世界级难题。
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在极端恶劣的海况下,东福一号平稳运行超240小时,制氢纯度高达99.9%,充分展现了这一技术的高稳定性和高效性。
最重要的是,通过避免了海水淡化和长途运输,该技术有效降低了制氢成本,为氢能源大规模商业化应用扫清了障碍。
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其实,海水直接制氢的概念早在上世纪70年代就被国外科学家提出。
由于当时认为海水成分过于复杂,很难实现电解制氢,因此包括丹麦、法国、德国、荷兰在内的多个国家,虽然开展了一些研究,但最终都无法取得实质突破,放弃了这一方向。
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与此同时,中国最初也采纳了间接海水制氢的策略,即先从海水制取淡水,再利用淡水电解制氢。
但这一做法不仅高度依赖庞大装置和大量占地,其生产工艺流程也极为繁琐,似乎偏离了降低成本、提高效率的初衷。
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直至2022年,中国科研团队在积累多年经验后,终于突破了技术瓶颈,研制出海水直接电解制氢技术。
相较于传统方式,这项自主创新技术避开了淡化海水的复杂流程,从根本上降低了能耗。
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根据中国科学院的计算和评估,利用这项海水直接制氢技术生产1千克氢气,仅需消耗33度电,电费用低至不到2元人民币。
这一超低的制氢成本将极大提升氢能源的经济性和应用前景,有望从根本上重塑全球传统的能源供给格局。
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2023年3月,中国自主研发的固态储氢设备首次投入运行,解决了一直以来阻碍氢能大规模应用的"卡脖子"难题。
不仅如此,国内众多氢能实验室和示范项目正在积极探索氢能未来的应用场景,为最终实现大规模商业化应用储备资源和经验。
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可以预见,随着关键技术的不断突破和配套设施的日益完善,氢能源在未来将像航天事业一样,遍地开花。
届时,中国必将引领全球迈向"后石油时代",成为能源革命的主导力量。
氢能的兴起必将给全球能源格局带来深刻重塑。
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将形成全新的产业价值链,从上游制氢设备制造、中游运输储存,到下游燃料电池产业和基础设施建设等,都将蓬勃发展。
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能源消费结构将发生根本性变革。国际能源署预计,到2050年氢气将占据全球终端能源消费的10-15%。
这意味着未来世界能源市场将进一步多元化,传统的石油供给格局将被彻底打破。
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氢能源将为实现碳减排目标贡献重要力量。
如果全球20%的化石能源被氢能替代,每年可减少约6亿吨二氧化碳排放,这将为实现《巴黎协定》气温控制目标以及中国碳中和、碳达峰承诺提供有力支撑。
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虽然人们一度质疑,氢能是否会导致石油"陨落"变成"白菜价"。
但事实上,氢能源目前仍处于发展初期阶段,短期内难以完全取代石油。
从长远来看,随着科技进步和商业化推广,氢能对石油的替代作用必将愈加凸显。届时石油需求下降,价格也可能大幅下跌。
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因此,我们应该清醒认识到,世界正步入能源变革的新纪元,未来的格局正在重塑。
中国正以强大的科技实力和雄心勃勃的发展战略,引领着这场能源革命,为开创全人类美好能源未来贡献着中华智慧。
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回顾氢能产业的发展历程,虽然中国在关键技术上取得了多项重大突破,但要实现氢能源的大规模商业化利用,仍然面临着诸多挑战和障碍。
无论是技术的进一步成熟度提升、生产运营成本的持续降低,还是配套基础设施的大规模建设,都需要我们在未来一段时期内持续付出艰辛的努力。
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但我们有理由对氢能源的未来充满信心。中国将继续发扬自主创新精神,书写氢能发展新篇章。
就让我们与世界各国携手同行,共同谱写人类能源革命的华彩乐章,开启绿色、清洁、可持续发展的崭新时代。