4、成本费用
对于氢经济发展所需要付出的经济成本,各方也看法不一。一部分观点认为,发展氢能与氢经济需要大规模建设氢能源的生产、销售和运输等基础设施,这是不现实的,而且成本太高——可能要花数千亿元。目前氢能的生产成本是汽油的4~6倍,其运输、存储、转化过程的成本也都较化石能源高。仅以汽车为例,消费者希望氢能体系要提供至少与目前化石体系相当水平的服务,要求燃料补充站点密布,每补充一次燃料汽车可行驶300~400英里,一次燃料补充可在3~5分钟内完成,价格也与汽油相当,而现在的氢能体系还远远不能满足上述要求。因此,目前从价格到服务,氢能都无法与化石能源竞争。另外,使用氢能的设备价格昂贵。日本丰田公司开发的氢能燃料电池小轿车每月的租金是9,000~10,000美元。美国能源部燃料电池研究小组的前负责人帕特里克.戴维斯认为:“以今天的燃料电池技术,即使我们把氢燃料电池车的产量提高到每年50万辆的规模,每辆车的成本还是要比烧汽油的车高出6倍还多。”质子交换膜燃料电池是最具发展前景的燃料电池。它具有可室温快速启动、无电解液流失、易排水、寿命长、比功率与比能量高等优点,特别适合作可移动动力源,也可以建成分布式电站和家庭动力源。但是,要实现质子交换膜燃料电池的商业化,必须大幅度降低其成本。例如,德国的戴姆勒一克莱斯勒公司拟于2004年投放市场的 Mercedes—Benz A级燃料电池汽车的售价仍高达 18,100美元/辆。再者,众多环境保护论者担心氢能经济需建造许多新的燃煤发电厂和核电厂(或核聚变站),从而引发更多环境问题。
物理学家阿默利.罗文士对此问题的看法是,新的核电厂的送电成本将是新型风力发电厂的2~3倍,工业和城市中的新型燃气发电设备的5~10倍,高效发电方式的10~30倍,因此无论是否过渡到氢能,市场经济都不可能选择核能。并且,如果集中式氢能生产的确证明了其竞争力或必要性,那么现有的输送管道一般会转用于输送氢能。例如,通过增加高分子聚合物衬垫(与现在使用的过滤污水和下水的管道类似),再加上氢封闭(hydrogen-blocking)金属光泽涂层或衬垫(类似于用于合成氢存储罐)然后使用压缩转化。即使在初期,现有的管道不做修改也可以安全输送混合氢烷(“Hythane”),即把一部分氢气添加到天然气中进行输送,然后燃料电池用户再用一种特殊的隔膜来分离两种气体(荷兰天然气巨头气体联合公司(Gasunie)和欧洲62个会员团体正在研究这些项目)。一些新设的管道已经配备了为输送氢能所需的合金、阀门和密封塞。其它新建管道未来可以兼容输送氢气,例如,日本正在筹建中的西伯利亚—中国—日本天然气大型管道,而且这也不会增加额外的成本。氢的冶金学问题也可以通过使用低碳合金、保持中等、稳定压力来解决,如果需要增加强度的话,还可以在外部增加合成物包装。转换天然气管道用于输送氢气,并不存在预想的特殊安全问题;目前已经有一个超度为200英里的原油输送管道被用提供氢能服务。一些制造输氢管道的新方法,如合成物拉挤成型法,也很有应用前景。就天然气配送管道来说,许多原有的系统也已经大部分或完全兼容氢输送。全世界许多主要城市都建有这样的管道,最初它们是为传输民用燃气(合成煤气体积约50~60%为氢气)到普通家庭所建立的,现在在中国和南非的部分城市仍然有这样的管道。
在供燃料电池使用的纯氢气研究方面目前又有了一些新的进展。美国能源部曾在其氢能规划中要求燃料电池所需纯度为99.999%。但在2003年中期,能源部将目标改为到2010年以每公斤1.50美元的价格向用户出售氢燃料。一些权威消息也认为,99.9%的纯度已足可供标准汽车燃料电池使用;日本汽车制造商按其国家工业标准要求所设计的纯度仅为98.5%。因此,目标的降低以及研究人员目前不断报告的技术进步极有可能在不远的将来使重整技术在适量生产的条件下达到与批发汽油竞争的水平。
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