2023年 第六十四期(总第835期)
简 报
﹝2023﹞ 第六十四期(总第835期)
中科院老科协办公室 2023年5月28日
中科院老科协理化所分会举办
“大规模长周期液氢储能技术”学术沙龙
2023年5月11日,中国老科协和中科院老科协主办、中科院老科协理化所分会承办主题为“大规模长周期液氢储能技术”的学术沙龙。中科院老科协副理事长/原中科院基础局局长金铎、中科院老科协副理事长/专家咨询团团长洪延超、中关村跨界联盟理事长蒋水冰、中国科学院院士吴骊珠、航天工程研究所、中国石油工程建设公司、北京中科富海低温科技有限公司、旭阳集团氢能研究所、未势能源科技有限公司、中山先进低温技术研究院、理化所、遗传发育所、天文台等40多位专家学者参加了此次沙龙。沙龙由中科院老科协副理事长、理化所分会理事长赵震声研究员主持。中科院理化所副所长王树涛致欢迎辞。
理化所龚领会研究员做了题为《“双碳”目标驱动的基于可再生能源大规模长周期储能思考》的主旨报告。目前,我国发电能源结构中,非化石能源占比仅为35%,总量为2万亿kWh。为实现2060年碳中和目标,2050 年,非化石能源发电占比需提升至90%以上。但非化石能源(主要是可再生能源)最大的缺点就是:不稳定,靠天吃饭,不可预测。随着可再生能源上网占比的大幅度提高,其大规模长周期储能用之于调峰就成为必须。因此,大力推广基于可再生能源发电,构建源网荷储一体化能源供给和消费体系,提高可再生能源利用率,是实现我国碳达峰、碳中和目标的重要保障,对于解决当今世界日益严重的环境污染和资源匮乏等问题具有重要意义。
氢能作为一种来源广泛、清洁低碳、灵活高效、应用场景丰富的新型能源,具备可储、可运、可发电的独特优势,是实现可再生能源大规模、跨季节存储及运输的最佳方案。液氢储能密度大,输运成本低,在远距离和大规模氢能利用中具有明显的优势。积极推进氢液化技术、液氢储存技术以及液氢冷能发电技术攻关、开展液氢储能示范项目建设、开发具有自主知识产权和国际领先水平的液氢储能新技术,对我国大规模长周期液氢储能技术引领全球、保障可再生能源发电连续稳定上网、实现双碳目标都具有极其重要的意义。
航天工程研究所雷刚研究员做了题为“航天发射场低温系统及其新技术探索”的主题报告。液氢液氧、液氧煤油低温发动机因其高比冲、无污染的特点,已成为世界各国航天技术发展的重要方向,掌握氢氧低温发动机技术已成为航天强国的重要标志之一,研制低温大推力发动机是国内外液体火箭发动机技术的主要发展趋势。液氢、液氧、甲烷等低温火箭推进剂具有极低温、易泄漏、易燃易爆、易积聚静电等特性,具有极高危险性,由于我国液氢生产应用起步较晚、基础薄弱,特别是在液氢安全领域的自主基础数据几乎空白,需要通过开展危害机理、高效探测、安全处置等方面的基础试验研究,为液氢大规模储存、大流量加注、安全排放等系统设计、设备研制、操作流程和运行参数确定提供支撑依据。
雷刚研究员团队已开展大型液氢系统安全风险特征及先进预警方法等课题研究,对氢泄漏扩散、危害机理、爆炸传播特性、安全处置等相关理论技术取得了重要成果,制订了GJB6763《航天发射场低温推进剂系统安全准则》。对液氢液氧推进剂加注模式、泄压排放、品质保障、全过程质量控制等进行了全过程的风险识别、评估,确定了总体工艺流程设计原则,同时结合使用环境、介质物化特性、材料相容性等内容,明确了系统及设备工艺参数选用准则,制订形成GJB7763《航天发射场低温推进剂加注系统设计规范》,为系统设计及设备研制提供了依据。目前,团队正积极推进高效低温液化机理及技术、低温高效贮存理论与方法研究、低温流动传热与测量、低温安全理论与防护技术等几个方向的研究与探索,为我国成为航天强国提供技术支持与保障。
在讨论与交流中,大家分别就氢储能优势、“双碳”目标下的新机遇、氢能发展模式、液氢储能降本增效的方式方法、基础研究的重要性和老科协职能等问题进行了热烈讨论。
中科院老科协副理事长金铎研究员指出:老科技工作者协会的主要工作是将科普做好,其次可以协助其他主要部门主力部队把工作进一步推进,形成广泛的群众基础,从整个氛围上和土壤上帮助知识的共享和形成共识、共情,从而推进项目的发展。强调在后期继续讨论相关基础技术问题,辩证分析基础研究与卡脖子技术,基础研究犹如过河之桥,必须重视。
中国低温领域著名专家、中科院老科协理化所分会张亮研究员表示:氢储能可以解决能源产生和能源使用在时间空间上的重叠性问题,随着新技术的引入,氢使用的安全可以得到有效的保障。
中国科学院院士吴骊珠指出:每个学科在“双碳”目标下产生新的方向和生长点,从科研方向、团队发展、年轻人培养方面都需要加强;现在“双碳”只是提出了目标,未来十年二十年在“双碳”目标下产生的新学科、新的交差点与相关方向的发展值得大家关注。沙龙是不同学科背景的老师聚集在这里,至少要达成一些共识,比如马斯克的表达方式就像人类从未做过这样的事一样,希望未来有更多的共识,要让更多的人理解我们在做什么。
中国石油工程建设公司新能源事业部总经理沈全锋谈了对低温的认识以及中石油在氢能方向的相关布局。
旭阳集团氢能研究所陈加利所长以石油产品做类比,提出了氢能利用分级的概念,对未来氢能利用具有很好的借鉴意义。
中山先进低温技术研究院院长助理王少刚博士将氢作为一种能源,从开采、分配和运输三个方面分析用氢必须用绿氢和利用液氢的必要性。
北京中科富海低温科技有限公司研发中心主任徐鹏博士指出,液氢能耗高的一个关键因素在于液化过程中的仲正氢转化。液氢作为储能时可以减小转化程度,并开发抑制手段,可以有效降低液化成本。
中科院遗传发育所张相歧研究员提出,在成本问题上,不能从技术层面或者产业链上去考虑,其正向效应有很大的外延。绿氢的使用可以大大降低环境治理的成本,从这方面考虑其成本就很小。我们可以利用国家的社会性质,从上而下的形成总体设计,规模化,市场化去考虑,可以有效的促进产业的快速发展。
中关村跨界联盟理事长蒋水冰博士指出技术开发端要跨界创新,不要仅聚焦在技术本身,用技术+方法以及各个方面的结合,就有可能降低成本。
中科院老科协副理事长洪延超研究员在总结发言中对理化所分会的工作给予了高度评价。沙龙选题、报告设计和讨论环节水平和质量很高,引发了以此次沙龙为基础进一步开展研讨会或学术咨询沙龙的设想,并强调对报告内容和讨论内容进行归纳分析,完成上网稿和新闻稿,提出“科学视点”相关文章。
中科院老科协副理事长、理化所分会理事长赵震声研究员
主持学术沙龙活动
理化所副所长王树涛参会交流
中国科学院院士吴骊珠参会交流
理化所研究员、博士生导师、低温工程与系统应用研究中心主任、中山先进低温技术研究院院长龚领会做主题报告
航天工程研究所研究员、低温技术专家、航天低温推进剂技术国家重点实验室副主任雷刚做主旨报告
中科院老科协副理事长洪延超研究员总结讲话
参会者热烈讨论
合影
(中科院老科协理化所分会供稿)