2013年12月10日08:47
尋找“零碳”氫氣！
開展氫氣業(yè)務(wù)的關(guān)鍵是已經(jīng)投入實(shí)用的液氫儲(chǔ)藏和運(yùn)輸技術(shù)。川崎重工成功地把陸地油罐和油罐車的液氫蒸發(fā)率降低到了0.1％左右。并利用該技術(shù)建造了兩艘裝載量為2500立方米的船舶，其運(yùn)輸量可供3.5萬輛燃料電池車使用1年。到2030年擴(kuò)大業(yè)務(wù)規(guī)模時(shí)，該公司將一舉拓展規(guī)模，建造2艘16萬立方米規(guī)模的運(yùn)輸船。
川崎重工看中了澳大利亞南東部維多利亞州拉特羅布河谷的褐煤。因?yàn)榘l(fā)熱量低、容易自燃，褐煤的用途十分有限。在當(dāng)?shù)�，褐煤的價(jià)格還不到煤炭的3分之1。
川崎重工計(jì)劃2017年以后，在當(dāng)?shù)亟ㄔO(shè)氫氣制造和液化工廠。利用氣化爐從褐煤中分離氫氣并進(jìn)行液化。通過使用當(dāng)?shù)氐土碾娏Y源進(jìn)行液化，還能夠降低冷卻成本。
但是，褐煤氣化會(huì)釋放出二氧化碳。為此，川崎重工預(yù)定在2030年開展商用化時(shí)，將回收二氧化碳，把封存工作委托給維多利亞州政府主導(dǎo)的二氧化碳捕集及封存（CCS）業(yè)務(wù)“碳網(wǎng)”。按照計(jì)劃，二氧化碳將通過管線運(yùn)送至距岸80公里的海底，在海底挖井封存。
另外，在俄羅斯，川崎重工也與當(dāng)?shù)仄髽I(yè)交換了備忘錄，現(xiàn)在正在探討商業(yè)化事宜。雙方計(jì)劃建設(shè)工廠，利用臨近堪察加半島的馬加丹州水力發(fā)電站的剩余電力，通過電解水制造氫氣。在可再生能源豐富的國家，因?yàn)樾枨笊�，生產(chǎn)的電能白白浪費(fèi)的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。在這些地方，剩余電能的價(jià)格低廉，有助于降低氫氣制造成本。
川崎重工把目光投向CCS和可再生能源的理由十分明確。在該公司看來，在發(fā)電時(shí)和制造時(shí)都不排放二氧化碳的“零碳”將成為氫氣市場(chǎng)發(fā)展的條件。
技術(shù)開發(fā)本部技術(shù)策劃推進(jìn)中心氫氣項(xiàng)目部部長西村元彥說：“日本的目標(biāo)是到2050年，使溫室氣體減少80％。在實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的過程中，擴(kuò)大零碳?xì)錃獾氖褂脤?duì)于減輕國民的成本負(fù)擔(dān)非常有效�！边@是川崎重工在日本能源綜合工學(xué)研究所的協(xié)助下，通過推測(cè)到2050年的能源利用動(dòng)向得出的結(jié)論。
千代田化工未來也打算組合利用CCS。要想讓氫氣為日本的低碳化做出貢獻(xiàn)，就需要更多的供應(yīng)源。現(xiàn)在，許多企業(yè)已經(jīng)暗中展開了供應(yīng)源爭奪戰(zhàn)。
某企業(yè)的高管說：“現(xiàn)在，我們已經(jīng)羅列出產(chǎn)油和產(chǎn)氣國的開采現(xiàn)場(chǎng)、化學(xué)工廠等副生氫氣供應(yīng)源，開始進(jìn)行調(diào)查。”因?yàn)橘Y源國并未利用副生氫氣，而是直接排放到空氣中，所以有望降低采購價(jià)格。南美和亞洲的大規(guī)模水力發(fā)電站、澳大利亞和北美等地的大規(guī)模風(fēng)電場(chǎng)等都是有力候選。
除此之外，還不能忘記日本國內(nèi)寶貴的供氫源。石油批發(fā)商的煉油廠擁有的氫氣制造裝置就是其中之一。幾乎所有的煉油廠都擁有氫氣制造裝置。供制造汽油需要的脫硫工序使用。日本石油能源技術(shù)中心稱，這些裝置相加，2010年的供氫能力為43億立方米，可供應(yīng)430萬輛燃料電池車。到2015年，這些設(shè)備預(yù)計(jì)將成為主要的供氫網(wǎng)點(diǎn)。
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| 吉坤日礦日石能源的根岸煉油廠（橫濱市）。煉油廠制造大量的氫氣 |
鋼鐵廠也能制造副生氫氣。但外銷的希望不大。為了節(jié)能、減少二氧化碳排放，鋼鐵公司都利用含有副生氫氣的氣體自行生產(chǎn)燃料。某鋼鐵廠的高管解釋說：“燃料電池車需要高純度的氫氣，考慮到提純成本，鋼鐵廠自產(chǎn)自消副生氫氣更加合理。到2050年，我們將把使用氫氣還原鐵礦石的技術(shù)投入實(shí)用。沒有余力外銷�！�
減少能源消費(fèi)資金外流
要想普及利用氫氣作為燃料，價(jià)格要到多少才合適？日本新能源產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合開發(fā)機(jī)構(gòu)（NEDO）表示，刨除加氫站的利潤，現(xiàn)在的供氫成本為1立方米120日元左右。按照該機(jī)構(gòu)的發(fā)展藍(lán)圖，這個(gè)價(jià)格將在2015年降低到90日元，到2020年僅為60日元。降低成本必須要開拓價(jià)格低廉的供氫源，并通過普及燃料電池車擴(kuò)大需求。而且，轉(zhuǎn)嫁到價(jià)格中的加氫站的建設(shè)費(fèi)和運(yùn)營成本也需要壓縮。
尤其是建設(shè)費(fèi)，包括土地費(fèi)用在內(nèi)，日本現(xiàn)在的建設(shè)費(fèi)據(jù)說是歐美的2～3倍。因?yàn)榻?jīng)營的是高壓、可燃性強(qiáng)的氫氣，所以日本國內(nèi)對(duì)于加氫站的要求比歐美更加嚴(yán)格，這也是導(dǎo)致成本增加的原因。要想降低成本，就要把規(guī)制放寬到與歐美相當(dāng)?shù)乃健?/p>
日本企業(yè)和政府期待氫氣社會(huì)到來的一個(gè)原因是“肥水不流外人田”。日本能源綜合工學(xué)研究所表示，以汽油為例，由于作為原料的原油價(jià)格高，使用者支付的金額約5成落入了中東產(chǎn)油國的囊中。
而氫氣社會(huì)到來后，日本國內(nèi)企業(yè)得到的資金回流將會(huì)加大。由于日本國內(nèi)企業(yè)擁有運(yùn)輸和加氫站等技術(shù)，在通過對(duì)天然氣進(jìn)行改質(zhì)制造氫氣時(shí)，流向海外的資金就相對(duì)較少。向海外采購氫氣的時(shí)候，運(yùn)輸、儲(chǔ)藏也有望大量采用日本的技術(shù)。
剛剛在10月發(fā)行了《世界氫氣基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目總覽》的日經(jīng)BP清潔技術(shù)研究所稱，到2015年，世界氫氣相關(guān)市場(chǎng)規(guī)模約為7萬億日元。之后，燃料電池車與定置燃料電池將帶動(dòng)市場(chǎng)擴(kuò)大，市場(chǎng)規(guī)模將在2020年超過10萬億日元，到2030年將達(dá)到約37萬億日元。到那時(shí)，各國的發(fā)電企業(yè)都將積極投資氫氣發(fā)電，投入運(yùn)營。2050年的市場(chǎng)規(guī)模預(yù)期高達(dá)160萬億日元。
利用產(chǎn)業(yè)培育的技術(shù)引領(lǐng)世界，同時(shí)減少資金外流——除了實(shí)現(xiàn)低碳社會(huì)，日本力爭2030年代實(shí)現(xiàn)的氫氣社會(huì)還承載著這樣的期待。（作者：馬場(chǎng)未希，日經(jīng)能源環(huán)境網(wǎng) 供稿）
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