氢能源作为新能源的发展机会

　　氢能源进入人类社会的应用已经超过百年历史了，但震惊世界的1937年兴登堡号（Hindenburg）飞艇事故给全世界人民留下了深刻的印象：氢气是一种危险的气体，不宜推广民用。兴登堡号事故给氢气的开发和使用带来长期的阴影。

　　直至当今氢在国内基本仅是一种工业气体，在民间通常被禁止使用，大众偶尔能见到的最多的仅仅局限在氢气球了。事实上，氢能源在部分国家已经广泛使用，不局限于工业气体的范围。

　　作为新能源，氢气的优点显而易见。第一，可以用广泛存在的水作原料来制取，通过电解水可以获得大量的氢能源。相比石油而言，世界上不可能有任何国家能够垄断氢能源，发展氢能源有利于缓解国家能源对外依赖，减少经济发展社会稳定的隐患。第二，氢燃烧时放出的热量多，能量密度大。事实上，氢燃料是火箭推进器的一种重要燃料，在火箭发射的过程中普遍使用。氢的热值是汽油的3倍，酒精的3.9倍，焦炭的4.5倍。第三，在安全性方面，氢气具有显著的方向性特征，即在爆炸燃烧时候，氢气的爆燃指向天空，并非汽油等燃料四周爆燃的特点，这个特征使得氢气在使用时具有更好的安全性特点。第四，氢燃烧后的产物是水，不污染环境，这也是氢能源最大的优点。有人将氢气誉为“世界上最干净的能源”，因为它的燃烧产物只有水。

　　如果氢能源利用能够推广，以交通行业为例，若能够推广氢能源汽车，那么燃烧的废气就是水，对环境来说毫无污染压力。如果氢能源汽车能够大量替代现有的工程车辆，那么将会带来巨大的污染减排效果。通过氢能源对化石能源进行替代，可以减少排放大量的硫化物，氮氧化物固态颗粒，二氧化碳温室气体和粉尘等污染物，间接减少煤炭开采区的开发使用，减少煤矿采空区地质沉降和地质灾害发生。

　　在氢气储能方面的作用近年来成为社会关注的热点。氢作为重要的能源，无法从自然界直接获得，目前主要通过电解水获得氢气。但是由于电价高昂，使得氢气制作成本显得较高，丧失了经济可行性。但随着光伏发电的推广，有了新的转机。光伏发电天然具有波动性，为了遏制光伏发电的波动性，需要对电源进行削峰填谷，现有方案普遍注重化学电池的使用。化学电池有天然弊端，即电池寿命有限，寿命普遍在3-5年间。如果发电加上化学电池的成本，那么光伏发电的竞争能力将会大打折扣。但如果利用光伏电源无法上网的峰谷电能制作氢气，那么氢能源的成本将大大降低。氢成为重要的储能手段。2018年，全国由于电源发电波动等原因无法上网的电能即有三峡当年发电量的三分之二，充分利用这部分的废弃能源制作氢气储能，具有较好的经济前景。

　　现有氢能源利用的技术难点在氢能源的储存方面，由于氢气较轻，在利用时通常要将其储存在高压罐体中。氢气与天然气等燃料相比，要使用更加昂贵的材料制作高压罐体，使得其在使用的经济性上显得弱势。

　　总的来说，氢能源作为一种重要的能源形式，在分布上的丰富性，使用的技术开发已经到了临门一脚的程度，在解决少数技术的经济性问题之后，很可能获得爆发性的发展。在中国重视创新，发展新行业，解决能源对外依赖，环境污染等方面，氢都具有重要的战略价值。我们要抓住氢能源开发利用的时机，积极参与到氢能源的科技创新，技术开发过程中去，为下一个时代的社会发展、经济发展奠定基础。

　　（执笔人 肖作平 戚雄伟）