日本工作人員給氫燃料電池叉車充氫。(新華社記者馬曹冉攝)

日本愛知縣政府近日發(fā)布“愛知縣低碳?xì)淠茉垂┙o鏈2030年愿景”。作為日本制造業(yè)重鎮(zhèn)，愛知縣計(jì)劃在2030年實(shí)現(xiàn)“氫能社會(huì)”，成為日本氫能源戰(zhàn)略中的領(lǐng)頭羊。

日本政府去年12月正式發(fā)布“氫能源基本戰(zhàn)略”，主要目標(biāo)包括到2030年左右實(shí)現(xiàn)氫能源發(fā)電商用化，以削減碳排放并提高能源自給率。

由于來源廣泛、燃燒熱值高、清潔無污染和適用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)，氫能源被視作21世紀(jì)極具發(fā)展?jié)摿Φ那鍧嵞茉?。日本政府正在竭力打?ldquo;氫能社會(huì)”，抓住“未來王牌”。但氫能源的局限性也不容忽視。

福島核事故后戰(zhàn)略轉(zhuǎn)向

日本發(fā)展氫能的意向由來已久。早在1993年，日本就啟動(dòng)了“世界能源網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃”，對(duì)氫能源和燃料電池開展基礎(chǔ)性研究，確立逐步推廣氫能的初步時(shí)間表。

尤其在2011年日本福島核事故后，日本被迫從積極的核戰(zhàn)略轉(zhuǎn)向，更加注重氫能源戰(zhàn)略，希望通過新能源政策補(bǔ)貼、稅收優(yōu)惠措施、放松管制、突破關(guān)鍵技術(shù)等，來挖掘、激活氫能需求潛力。

2014年4月，日本政府推出“第四次能源基本計(jì)劃”。此計(jì)劃以2002年所定能源政策基本法為基礎(chǔ)，明確提出加速建設(shè)和發(fā)展“氫能社會(huì)”的戰(zhàn)略方向。

誓要抓住氫能源“王牌”

日本政府曾表示，氫是解決能源安全保障和全球變暖問題的“王牌”，強(qiáng)調(diào)日本率先實(shí)現(xiàn)“氫能社會(huì)”的重要性。

“氫能社會(huì)”指將氫能作為燃料廣泛應(yīng)用于社會(huì)日常生活和經(jīng)濟(jì)活動(dòng)中，與電力、熱力共同構(gòu)成二次能源的三大支柱。

根據(jù)這一戰(zhàn)略目標(biāo)，日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省在2014年所定“氫能與燃料電池戰(zhàn)略路線圖”中提出實(shí)現(xiàn)“氫能社會(huì)”目標(biāo)分三步走的發(fā)展路線圖：到2025年要加速推廣和普及氫能利用的市場;到2030年要建立大規(guī)模氫能供給體系并實(shí)現(xiàn)氫燃料發(fā)電;到2040年要完成零碳?xì)淙剂瞎┙o體系建設(shè)。

基于此路線圖、氫燃料發(fā)電研究報(bào)告和零碳?xì)淙剂涎芯繄?bào)告等一系列研究成果，日本政府去年12月發(fā)布“氫能源基本戰(zhàn)略”。

該戰(zhàn)略包括兩大目標(biāo)，一是實(shí)現(xiàn)能源供給多元化以提高能源自給率;二是削減二氧化碳排放以完成日本自主減排目標(biāo)。

此戰(zhàn)略的目標(biāo)還包括未來通過技術(shù)革新等手段把氫能源發(fā)電成本降低至與液化天然氣發(fā)電成本相同的水平。

為了推廣氫能源發(fā)電，日本政府還將重點(diǎn)推進(jìn)可大量生產(chǎn)、運(yùn)輸氫的全球性供應(yīng)鏈建設(shè)。

可見，日本欲在全球率先實(shí)現(xiàn)“氫能社會(huì)”，實(shí)現(xiàn)低碳社會(huì)發(fā)展目標(biāo)和尋求日本經(jīng)濟(jì)新的增長點(diǎn)，并力圖主導(dǎo)和引領(lǐng)全球新能源技術(shù)發(fā)展。

日本政府希望借助2020東京奧運(yùn)會(huì)和殘奧會(huì)來展示其“氫能社會(huì)”成果，向奧運(yùn)場館、奧運(yùn)村和交通工具等提供氫能源。

打造氫能源供給鏈

愛知縣工業(yè)基礎(chǔ)雄厚，擁有以豐田汽車為首的汽車產(chǎn)業(yè)集群和航天航空等尖端產(chǎn)業(yè)。在發(fā)展氫能源方面，愛知縣也試圖“領(lǐng)跑”全日本。

愛知縣、愛知縣知多市、愛知縣豐田市等政府部門和中部電力公司、東邦燃?xì)夤?、豐田汽車公司、豐田自動(dòng)織機(jī)公司近日組成聯(lián)盟，開會(huì)公布該區(qū)域的“低碳?xì)淠茉垂┙o鏈2030年愿景”。

此愿景包括三大核心：建立可持續(xù)發(fā)展的地方低碳?xì)淠茉垂?yīng)鏈;實(shí)現(xiàn)電力、交通、供暖和工業(yè)加工等多領(lǐng)域的低碳化;通過擴(kuò)大氫氣配送來降低對(duì)化石燃料的依賴度。

作為愿景的第一步，東邦燃?xì)夤緦⒗弥嗍心喜坷幚韽S的污泥產(chǎn)生的沼氣來生產(chǎn)天然氣，然后通過現(xiàn)有的天然氣管道將氣體運(yùn)輸?shù)綈壑h豐田汽車公司的元町工廠，在那里通過燃?xì)廪D(zhuǎn)換裝置生產(chǎn)、壓縮和儲(chǔ)運(yùn)氫氣，最后為豐田自動(dòng)織機(jī)公司生產(chǎn)的氫燃料電池叉車(簡稱“FC叉車”)提供動(dòng)力。

此外，豐田市渡刈垃圾處理廠利用垃圾處理時(shí)燃燒產(chǎn)生的熱能發(fā)電，將電力通過中部電力公司的輸電線路輸送至元町工廠，在東邦燃?xì)夤竟┙o的生物質(zhì)天然氣不足時(shí)，作為補(bǔ)充能源，應(yīng)用于氫氣制造。

可以說，在這一規(guī)劃中，有關(guān)各方靈活應(yīng)用現(xiàn)有資源，不需要單獨(dú)建立專門的氫氣生產(chǎn)廠和專用的氫氣輸送管線，減少了建設(shè)支出，也大幅降低了日后的維護(hù)成本，同時(shí)還將大大提高可再生能源的利用率。

愛知縣政府表示，將通過產(chǎn)業(yè)界、學(xué)術(shù)界和政府的通力合作來推動(dòng)低碳?xì)淠茉词褂?，不斷努力提高人們的低碳意識(shí)，推廣氫能源的社會(huì)意義。

氫燃料電池巴士上街

日本政府正和大型制造企業(yè)一起發(fā)展“氫能社會(huì)”，從巴士到普通家庭所用能源都將供應(yīng)氫。

豐田“SORA”氫燃料電池巴士3月成為日本首款獲得車型認(rèn)證的燃料電池客車，計(jì)劃在2020年東京奧運(yùn)會(huì)前銷售超過100輛。

豐田公司首席工程師権藤憲治告訴記者，100輛雖然不多， 但希望通過它們在東京街道上行駛，讓人們感受到先進(jìn)技術(shù)。

権藤說，“SORA”采用為燃料電池車“MIRAI”(未來)開發(fā)的豐田燃料電池系統(tǒng)，利用電解水的逆反應(yīng)，產(chǎn)生電能的同時(shí)只排放水，環(huán)保性能出色，為乘客帶來安靜舒適的乘車體驗(yàn)。這種車充氫15分鐘可續(xù)航約200公里，遭遇自然災(zāi)害時(shí)還能充當(dāng)小型發(fā)電站。

豐田公司今年3月在元町工廠投入20輛FC叉車，新建叉車專用加氫站。眼下豐田在元町工廠投入的FC叉車達(dá)到22輛。

豐田計(jì)劃到2020年左右向元町工廠投入約180輛FC叉車，其他工廠也將大力引進(jìn)該車型。

“氫時(shí)代”來臨?沒那么簡單

雖說氫能源清潔環(huán)保，氫燃料電池車相比電動(dòng)和傳統(tǒng)燃油車有諸多好處，但要推廣這種能源，尚有兩大問題亟待解決。

首先是成本問題。從氫氣的生產(chǎn)、儲(chǔ)運(yùn)到氫能相關(guān)設(shè)備建設(shè)，成本幾乎都高于傳統(tǒng)能源。

分析人士認(rèn)為，加氫站數(shù)量有限和加氫不方便阻礙氫燃料電池車推廣進(jìn)程。

目前日本加氫站的數(shù)量不足100座，而且建立和維護(hù)加氫站的費(fèi)用較高。2014年日本對(duì)國內(nèi)所有加氫站的補(bǔ)貼總額達(dá)到72億日元，約合人民幣4.19億元。

其次是環(huán)保問題。哈佛大學(xué)教授戴維·基思及其研究團(tuán)隊(duì)曾發(fā)文質(zhì)疑氫能對(duì)環(huán)境的影響。基思認(rèn)為，和電能一樣，生產(chǎn)氫能也是需要能源的，而氫能的環(huán)保與否完全取決于制氫方式。

從日本政府推動(dòng)氫能的路線圖來看，受限于本土自然資源條件，日本更傾向于優(yōu)先從海外進(jìn)口氫能，其中一種可能是在澳大利亞以煤制氫，再將氫氣運(yùn)至日本。顯然，這一方法雖然有利于改善日本本土的空氣質(zhì)量，但對(duì)全球減排事業(yè)很難產(chǎn)生積極作用。

由此可見，推廣和普及氫能源市場，需要低成本制氫、供給鏈完善、規(guī)模化利用等條件。日本要實(shí)現(xiàn)“氫能社會(huì)”，當(dāng)前面臨著技術(shù)、成本及基礎(chǔ)設(shè)施配套等諸多限制，前路充滿挑戰(zhàn)。