日前在京召開的中國電動(dòng)汽車百人會論壇（2022）上，中國工程院院士陳清泉指出，氫氣具有能源和物質(zhì)的屬性，具有燃料和材料的屬性，能夠耦合電力能源和化工能源，耦合能源流和物質(zhì)流，在我國未來的能源系統(tǒng)中的地位將越來越重要。
“在碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)下，我國化石能源只能打‘減量牌’，我們必須要提高可再生能源的利用率。”陳清泉表示，我國擁有豐富的可再生能源的資源，可再生能源稟賦相當(dāng)于我國峰值能源需求總量的2.7倍，但需要儲能來解決穩(wěn)定供應(yīng)問題，而氫能可以解決大規(guī)模可再生能源的儲存問題，也可以解決電力不能解決的冶金、化工行業(yè)的原料問題。
陳清泉介紹了兩條制氫路線，一條是通過太陽能、風(fēng)能電解制氫，來氫氣儲存，另一條是通過生物發(fā)酵乙醇重整制氫。他表示，我國氫氣資源，特別是工業(yè)副產(chǎn)氫非常豐富，煤制氫產(chǎn)量占世界的1/3，但含有雜質(zhì)較多，不能用于質(zhì)子交換膜燃料電池。而在質(zhì)子交換膜制氫方面，國內(nèi)外都做了很多大容量裝備，可以做到大型化，但是低成本技術(shù)仍然未實(shí)現(xiàn)。我國在質(zhì)子交換膜關(guān)鍵材料技術(shù)和大型化方面仍然存在短板，產(chǎn)業(yè)化速度應(yīng)盡快提升。
陳清泉還在會上提出“四網(wǎng)四流”的概念，“四網(wǎng)”是指能源網(wǎng)、信息網(wǎng)、交通網(wǎng)、人文網(wǎng)。人文網(wǎng)是上層建筑，而能源網(wǎng)、信息網(wǎng)、交通網(wǎng)是經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)；“四流”是能源流、信息流、物質(zhì)流、價(jià)值流。他表示，“四網(wǎng)四流”融合，將有助于推進(jìn)碳中和、促進(jìn)數(shù)字經(jīng)濟(jì)。
在陳清泉看來，通過“四網(wǎng)四流”融合，首先可以充分發(fā)揮數(shù)字經(jīng)濟(jì)的紅利，其次可以使沒有用的能源變得有用，同時(shí)促進(jìn)實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)。其中最主要的原因，是做到“人—機(jī)—物”的結(jié)合，“人”是人文世界，“機(jī)”是計(jì)算機(jī)，即信息世界和物理世界，通過人文世界、信息世界、物理世界的融合產(chǎn)生智能。有了智能，我們就可以有智能的能源。
“在能源里，存在多種形態(tài)，通過不同能源形態(tài)的耦合，比如風(fēng)能、太陽能是間歇性的，電網(wǎng)不能接受時(shí)拿來制氫，就把能源流變成了物質(zhì)流，需要時(shí)，氫氣再跟氧氣結(jié)合，通過燃料電池發(fā)電，有助于解決電力能源和化工能源的矛盾。”陳清泉表示，通過“四網(wǎng)四流”產(chǎn)生智能，既能把沒有用的能源變成有用的能源，又能促進(jìn)實(shí)現(xiàn)碳中和。而氫在其中著重要的作用，因?yàn)闅錃饩哂心茉春臀镔|(zhì)的屬性，具有燃料和材料的屬性，所以能夠耦合電力能源和化工能源，耦合能源流和物質(zhì)流。
據(jù)陳清泉介紹，“四網(wǎng)四流”有三個(gè)載體：一是要有區(qū)域的智能能源管控中心；二是電動(dòng)汽車，它是移動(dòng)的能源和儲能載體；三是光伏建筑，它是固定的載體，作為發(fā)電廠，多余的電量既可以與電網(wǎng)連接，也可以制氫，還可以給電動(dòng)汽車充電。
“我們通過這三個(gè)載體，把電力網(wǎng)、能源網(wǎng)、區(qū)域網(wǎng)結(jié)合，從納米網(wǎng)一直可以連到區(qū)域網(wǎng)的國家電網(wǎng)。”陳清泉強(qiáng)調(diào)，通過“四網(wǎng)四流”，可以將不同的能源形態(tài)（電力、氣、熱）通過數(shù)字化耦合優(yōu)化，將廢棄的能源轉(zhuǎn)化為有用，并來助推碳中和。
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