封面新闻记者陈静摄影何宏杰
近日,成都院士联合会全体院士大会暨院士兴川座谈会启幕,汇聚全省顶尖院士专家共话科技赋能四川高质量发展。深耕电力与氢能领域、德国国家工程院院士、西南石油大学教授雷宪章受邀参会,并接受记者独家专访。从国家能源(850101)转型大局下电氢协同的发展机遇与成本难题,到适配成都“雪山下的公园城市”定位的两条绿氢落地路径,再到实验室技术走向产业市场的核心堵点,雷宪章用通俗直白的语言拆解前沿能源(850101)科技;同时结合数十年科研深耕之路,道出顶尖科学家锲而不舍、吃苦攻坚的初心底色,为四川绿色低碳产业、产学研深度融合指明清晰可行的发展方向。
雷宪章院士接受封面新闻专访(何宏杰摄)
电氢协同是脱碳关键解法
经济性是产业破局核心门槛
“风电(885641)光伏装机规模将数倍扩容,仅靠电网消纳难以为继,电氢协同是能源(850101)转型的必由之路。”谈及全国绿色电力(885936)与氢能发展现状,雷宪章院士开门见山,道出当下新型电力系统面临的核心矛盾。
他向记者介绍,双碳目标下,我国风光新能源(850101)迎来爆发式增长,2020年全国风电(885641)光伏装机5.4亿千瓦,预计2030年将达到28亿千瓦。巨大的增量,给传统电网消纳带来空前压力。“过去风光电力全部依靠电网消纳,5.4亿千瓦规模时调度就已吃力,未来规模翻四五倍,仅靠电网根本承载不住。”
也正因此,国家提出风光电力就地非电消纳新思路,富余绿电就地制氢,电氢协同体系应运而生。“电负责就近输送,氢负责大规模、长周期(883436)储存,二者互补,推动能源(850101)结构从煤炭(850105)主导向风光清洁能源(850101)转型。”
在大众眼中,氢能是未来清洁能源(850101),但雷宪章直言,眼下氢能规模化普及最大拦路虎是缺乏经济性。
“当下主流绿氢依靠电网电力制取,工业电价普遍三毛至七毛每度,而国际能源(850101)署测算,电价低于一毛五,氢能才能具备市场竞争力。”他解释,电力成本占到制氢总成本70%至80%,高价电制氢,终端售价远高于汽油,市场很难主动接纳。
不过雷宪章也给出明确破局路径:走离网可再生能源(850101)制氢道路。内蒙古、四川“三州一市”风电(885641)光伏资源富集,远期电价可低至一毛以内,以此制氢,终端成本有望低于十元每公斤,对标当前95号汽油价格,市场竞争力将全面释放。“未来几年风光离网制氢技术持续迭代,氢能经济化落地的窗口期很快就会到来。”
长远来看,氢能早已不只是简单的脱碳辅助手段,更是保障国家能源(850101)自主的战略能源(850101)。我国原油对外依存度高,绝大多数石油用于燃烧消耗,电力难以直接替代燃烧场景,氢基能源(850101)恰好补上这一缺口,成为绿色石油的核心替代品,牢牢守住能源(850101)安全主动权。
立足公园城市禀赋
两条路径破解成都绿氢供给难题
成都作为雪山下的公园城市,绿色低碳是城市建设核心命题,但发展氢能天然存在短板:本地缺乏大规模风电(885641)光伏资源,难以自产足量绿氢,高压气态氢长途运输成本高、运输受限,成为制约产业发展的关键瓶颈。针对这一现实矛盾,雷宪章提出两套贴合四川资源禀赋的落地方案。
第一条路径,依托“三州一市”风电(885641)光伏资源,以“氢油”实现低成本跨区域输运。
“如今高压长管拖车运氢,35吨整车仅能运载三百公斤左右氢气,运输成本极高,同时氢气属于危化品,隧道、桥梁通行受限。”雷宪章介绍,氢油技术可将氢气转化为常温常压、遇火不燃不爆的液态介质,现有油罐车、储油设备无需改造即可储运,安全又经济。川西风电(885641)光伏基地产出绿氢转化为氢油后,通过现有物流体系直达成都化工(850102)园区,配套专用脱氢仓储站点,就能稳定供给全市工业、交通用氢。
第二条路径,盘活成都周边闲置小水电,就地电解制取本地绿氢。
“成都各区县分布众多小水电,完全可以用来电解水制绿氢。”在雷宪章的构想中,盘活零散水电资源,就近制氢,既能补齐成都本地零碳氢源缺口,也能同步推进工业、交通、建筑三大领域全面脱碳,让清洁能源(850101)与公园城市生态底色完美适配。
对于成都氢能发展方向,雷宪章明确:必须坚持走绿氢路线,摒弃高碳排放的灰氢、蓝氢,依托全省水电、风光资源,打造适配公园城市示范区的完整绿色氢能产业链。
打通成果转化“最后一公里”
坚守锲而不舍的科学家初心
实验室前沿技术遍地开花,真正落地产业化的却寥寥无几。数据显示,国内高校科研成果转化率仅3%左右,这一现状引发雷宪章深度思考,他点出产学研融合脱节的核心症结。
“基础研究产出原理样机,但从样机到量产产品,需要工艺、材料、流程、市场需求多重打磨,这是单纯科研人员难以独立完成的。”雷宪章直言,当下科研与产业存在明显“两张皮”:高校科学家擅长理论创新,却缺少一线工程化经验;企业掌握市场需求,却难以攻克底层技术难题。
在他看来,破解转化堵点要抓住两大关键:一是以企业需求为导向,由央企、产业龙头牵头,联合高校共同制定基础研究方向,让科研从源头贴合产业刚需;二是培育兼具科研思维与工程实操能力的复合型团队,科学家主攻原始创新,资深工程师承接工艺优化、产品定型,二者紧密联动,补齐从实验室到市场的中间断层。
深耕能源(850101)科研数十载,谈及何为顶尖科学家精神,雷宪章给出简洁有力的答案:“核心就是专注、锲而不舍。科学研究从不会一帆风顺,唯有肯吃苦、能坚韧,才能熬过无数次试验失败,做出真正有价值的原创创新。”
此次参与成都院士联合会大会,雷宪章坦言内心满是聚力兴川的期许。院士联合会汇聚全省高端科研力量,搭建起产学研交流协作平台,未来将持续聚焦四川清洁能源(850101)、氢能产业等核心赛道,院士专家抱团攻关,找准技术差距、补齐产业短板,以硬核科技赋能公园城市建设,助力四川走好绿色低碳高质量发展之路。
