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《日本政府拟建“氢社会” 公布氢能源利用进度表》

  • 来源专题：中国科学院文献情报先进能源知识资源中心 |领域情报网
  • 编译者： guokm
  • 发布时间：2019-03-14

  • 据日媒报道，当地时间12日，日本政府汇总并公布了旨在活用氢能源的进度表，为普及氢能源的使用提供助力。

    报道称，该进度表的主要内容包括：降低使用氢燃料电池车(FCV)的价格、放宽对无人运营加氢站(依靠远程操作)的监管等。在推进制度改革的同时，日政府还将以发放补贴等方式支持各企业的技术开发。日本经济产业相，世耕弘成在进度表公布前的记者会上表示，“希望通过(进度表中的)举措，在全球率先实现氢社会。”

    据报道，日本十分重视氢能源的发展。在该进度表中，日本把至2020年增加100个加氢站的目标增加到了160个，并计划于2025年前后把加氢站的建设费用从2016年时的3.5亿日元削减至2亿日元。为降低人工费，日本将致力于在东京奥运前解禁无人运营以及扩大与便利店设在一起的加氢站，还将探讨把国家补助对象从现行的以大城市为中心扩大至全国。

    此外，日政府力促FCV削减成本，计划到2025年前后把与混合动力车的价格差距缩小到70万日元(约合人民币4.2万元)。销量则维持了以往的目标，计划由目前约3000辆到2020年增至4万辆，2025年增至20万辆，2030年增至80万辆。

    报道称，东京奥运时，日本将在福岛县使用可再生能源生产氢，为FCV和奥运村供能。在大阪·关西世博会时，日本也将向国内外宣传其尖端技术。

    日本首个氢能源进度表制定于2014年，此次将是近3年来的第2次修改。进度表中加入了2017年《氢基本战略》和2018年的《能源基本计划》的内容。

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  • 《10年内让20%家庭用上氢能源的日本“野”心》
    • 来源专题：中国科学院文献情报先进能源知识资源中心 |领域情报网
    • 编译者：guokm
    • 发布时间：2020-06-12
    • 在日本政府的普及氢能源计划中，让氢能源走进普通家庭值得重点关注。 截至2019年底，日本已有超过26万户家庭安装了氢燃料电池。到2030年，日本政府计划让氢燃料电池走进530万户家庭，使全国20%的家庭用上氢能源。 目前，我国氢燃料电池在家庭应用方面尚处于起步阶段，研究和借鉴日本在推广氢能源家庭应用方面的经验与做法，对我国氢能源发展和家庭能源结构优化有着重要意义。 日本推广氢能源家庭应用的经验与做法 持续开展家庭氢能技术研发应用。日本发展燃料电池坚持面向家庭，且持续推进，氢燃料电池技术位居世界前列。 在国家层面，以向新能源产业技术综合开发机构(NEDO)投入专项科研经费为主，设定核心技术应达到的相应指标，并将指标进行分解，对承担课题研究的单位定期进行评估，以实现氢能发展目标。 研究机构在氢燃料电池领域建立了持续的研发体系，很多大学持续参与氢能研究已达50年，在关键技术包括极板、膜电极、电子材料等方面都有庞大的研发团队。 在企业层面，根据氢燃料电池技术状况、氢来源的便利性以及成本、市场需求等，不断完善氢燃料电池家庭应用产品，松下、东芝、日立等机电一体化企业在十年前已开始了应用端的实证研究，积极占领研发成果制高点。 积极推进家用氢燃料电池成本下降。成本高是阻碍氢燃料电池推广应用的重要因素，日本通过家用燃料电池热电联供(ENE—FARM)计划，从2005年起开始建设家用燃料电池示范项目，当年安装使用500套，成本800万日元/套(约48万元/套)。 2009年后，在政府补贴政策和松下、东芝等厂商大力推广下，进入商业化应用阶段。到2017年，成本降至120—150万日元/套(约8万元/套)，12年间成本下降80%以上。 日本家用氢燃料电池与氢燃料电池汽车的规模化应用，采用了相同的电极、电解质膜、催化剂等关键部件，形成协同效应，带动了整个产业链成本的降低。 2019年3月日本公布的《氢能利用进度表》提出，到2030年，累计推广家庭燃料电池将达到530万台，通过使用产品节省能源成本，五年收回设备投资。 出台补助措施促进氢能家庭应用。从2010年开始，日本政府对安装燃料电池系统的家庭提供140万日元或制造成本一半的补贴;2015年，松下、东芝等企业推出新一代家用燃料电池系统售价降低至150万日元，政府补贴额度相应降低至50—60万日元，虽然单台补贴额度逐渐下降，但由于推广数量逐步增加，2015年日本政府发放的补贴金额仍达222亿日元。 此外，家用氢燃料电池属于分布式热电联产项目，日本对此的扶持政策亦适用于燃料电池。在投资补助方面，补助强度为初期投资的1/3—1/2;在税收减免方面，投资税可返还30%;在优惠气价方面，家用热电联产系统气价低于常规气价;在并网上网方面，通过《并网技术要求导则》，打破了分布式热电联产系统的并网上网瓶颈。 “由点到面”开展示范应用。2005年日本首个商用家用燃料电池热电联产系统示范项目安装于首相官邸，起到了良好的宣传、推广作用。 2005—2009年，日本共建设家用燃料电池示范项目3300台套，并于2009年进行了大规模商业化推广。 近期，日本借助东京奥运会契机，正大力建设氢能建筑示范区，构建了世界上第一个氢能源社区，5632户住宅全部采用松下公司开发的家庭燃料电池ENE—FARM。 此外，松下公司计划2021年在公用部分提供4处纯氢燃料电池，并在区域内修建氢管线，向街区和车辆提供氢。在推进燃料电池小型化示范方面，东京煤气和京瓷公司共同合作开发的ENE—FARM，体积是以往产品的1/4左右，并计划借机将此作为普及小型化家用燃料电池的“引爆剂”，扩大其在公寓等领域的占有率。 制定标准规范，促进氢能家庭应用。日本积极参与国际标准制定，围绕参与制定的《全球氢能和燃料电池技术规范》《联合国氢能和燃料电池汽车规范》等，形成了完善的标准体系，并在燃料电池研发、小型化氢能应用领域形成了独具特色的核心技术。 除了官方机构支持外，日本氢能产业还通过成立专项专业协会，比如，燃料电池商业化促进委员会(FCCJ)、氢供给利用技术协会(HySUT)等来促进标准的完善和商业化开展。 另外，为推进氢能家庭应用的实施，日本在既有的电气事业法、消防法、建筑基准法、劳动安全卫生法等法规中，增设了家用燃料电池安装、施工相关条例或特设条例，以规范工程的实施。 对我国氢能源发展和家庭能源结构优化的启示 日本制定了氢能源发展战略，并在推广氢能家庭应用过程中，逐步有效地解决了技术、成本、政策协调、社会认知、标准体系等方面出现的问题，给我国氢能源发展带来四个启示： 重视发展氢能源，促进能源转型。当前，我国家庭能源消费量逐年上升，城镇家庭能源以天然气为主，天然气是不可再生的重要化工原料。 为此，建议从两个方面入手：一是将发展氢能源作为促进能源转型、应对气候变化、改善生态环境和提高居民生活质量的重要内容，持续推动我国氢能源发展和家庭能源结构优化。二是根据我国国情和国际发展趋势，适时制定《氢能国家战略》，强化对氢能产业发展的规范和引导，统一规划氢能利用的国家目标和时间表，明确各阶段的发展目标和任务。 加强顶层设计，加快核心技术研发。目前我国还没有从燃料电池技术的基础应用、示范推广、产业应用层面进行综合考虑的顶层设计部门，研究机构往往单打独斗，缺乏整体配套。 为此，提出以下建议，一是加强顶层设计，集聚各方力量开展系统研发。二是加大核心技术攻关，将引进吸收与自主研发并重，缩短与先进国家的差距。三是加强氢燃料电池系统设计，促进集成应用，针对家庭燃料电池系统的基本特性，从系统集成、智能管理、规划设计与核心设备等多角度进行集成研发，形成系统的技术创新体系，有效支撑氢燃料电池产业发展。 适度超前布局氢能家庭应用研发，降低应用成本。近两年来社会资本大量涌入氢能产业，但主要集中在汽车用氢燃料电池方面。 为此，有两点建议：一是鼓励企业按照技术发展阶段和市场培育程度，适度超前部署氢能家庭应用相关业务，根据氢能产业链上下游关系，形成企业间错位发展格局。二是鼓励企业根据自身优势，在研发推广汽车用氢燃料电池产品的同时，开展氢能家庭应用产品开发，形成协同效应，不断降低燃料电池成本。 做好政策衔接，适时开展氢燃料电池家庭示范应用。日本把氢能家庭应用列为分布式热电联产重要内容，在享有分布式能源政策优惠的同时，又针对燃料电池的安装、并网等特性，出台了相应的政策法规。 为此，我国应从三个方面着眼：一是将氢能家庭应用纳入分布式能源，享受分布式能源相关税收优惠及补贴措施。二是完善技术标准与检测体系，加快氢能基础设施建设。三是鼓励研发机构和相关企业，借我国举办冬奥会之机，在张家口可再生能源示范区等适时开展家庭、商业建筑等方面的小型氢燃料电池示范应用。
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  • 《日本能否在氢能利用上领跑世界》
    • 来源专题：中国科学院文献情报先进能源知识资源中心 |领域情报网
    • 编译者：guokm
    • 发布时间：2019-12-18
    • 日本川崎重工业12月11日举行了世界首艘液化氢运输船的下水仪式。该船将于2020年秋完工，并启动将澳大利亚生产的氢运往日本的实证试验。到2030年度，氢相关市场被认为将扩大至4000亿日元规模，而海上运输将成为核心。 日本将氢能定位为实现低碳社会的王牌，将通过政府与民间携手推动构建氢能供应链。另一方面，欧洲和中国等也展开积极投资。日本企业能否发挥技术优势，走在前列?日本经济新闻汇总了实现氢社会的要点。 包括澳大利亚驻日大使Rid Court、丰田会长内山田竹志和本田会长神子柴寿昭等企业首脑、相关人士和一般参与者在内，约4000人出席了12月11日的下水仪式。庆祝了定名为“SUISO FRONTIER(氢新天地)”号、全长116米的运输船的下水。在完成氢储存罐的安装工程等之后，预定2020年秋季完工。 川崎重工将携手丸红、J-POWER、JXTG能源、岩谷产业和英荷壳牌石油，启动利用在澳大利亚开采的低价煤炭制造氢、然后向日本出口的实证试验计划。这项计划不可缺少的就是运输船。 氢气如果冷却至摄氏零下253度即可液化，可使体积压缩至800分之1，适合大量运输。 运输船内置储存液化氢的特殊储存罐，为了保持隔热状态，以不锈钢制的外壳覆盖。结构犹如真空热水瓶。储存罐的直径为10.5米，高16米。可以更好储氢，在川崎重工的播磨工厂，已迎来制造的最终局面。 川崎重工在建造运输船的同时，一直推进氢能相关技术的开发。除了对氢气进行冷却压缩的“液化器”之外，还有在船舶和陆地之间转移氢的“装卸装置”等。在将海上运输的氢卸下的神户市神户机场岛，在陆地上储藏氢的大型储存罐的建设正在推进。 日本氢能产业链开发中心负责人西村元彦表示，液化氢此前被用作火箭的推进燃料，但“截至目前，没有大量运输的手段。借助大型运输船，在日本也能构建面向发电和燃料电池车的氢能供应链”。川崎重工力争2030年前后实现商用化，还计划推进大型船的开发。 对于川崎重工来说，氢能业务具有重要意义。造船业务受到中韩企业的低价攻势影响，盈利低迷。在能源相关业务方面，发电用涡轮机受二氧化碳(CO2)减排的潮流影响，不确定性正在加强。如果能尽快构建可以依托现有业务的液化氢的价值链，有望在标准竞争中领先，获得授权收入。该公司计划到2030年，使合并营业利润的5%来自氢能相关业务。 氢能相关市场今后有望迅速扩大。据调查公司富士经济估算，到2030年度将增至2018年度的50倍以上，达到4085亿日元。燃烧时不排放二氧化碳的氢作为实现低碳社会的王牌，受到的期待正在提高。在中东局势日趋紧张的背景下，依赖化石燃料的风险日渐浮现，这也成为氢能市场扩大的背景。 如果利用太阳能和风力等可再生能源，通过电解水来制氢，几乎不会产生二氧化碳。以天然气和煤炭等化石燃料为原料制造氢之际，如果将排放的二氧化碳捕获与封存(CCS)在地下，也能大幅减轻环境负荷。能通过多样化原料制造的氢在能源的稳定供应方面具有重大的意义，各企业正致力于发展相关业务。 丰田在10月的东京车展上，发布了将于2020年底上市的燃料电池车(FCV)“未来”(MIRAI)的新车型。据称，通过提高发电效率，1次加氢可行驶的距离得以延长。 在日本能源行业举起氢能利用大旗的是日本国内最大石油批发商JXTG控股。该公司在横滨市的基地利用液化石油气(LPG)为原料生产氢。在日本全国41个加氢站向燃料电池车供应氢。 该公司在生产石油产品的工序中，一直利用氢去除硫磺成分等，与主业的联系密切。该公司社长杉森务表示“为了实现氢社会，能低价供给氢的基础设施的建设不可或缺”。 JXTG将携手千代田化工建设，开发通过在氢气中加入甲苯、使之在常温下变为液体化学品之后运输的技术。日挥开发出了高效制造包含氢分子的氨的技术。氨只要将氮和氢混合即可生产，如果压缩，可在常温下变为液体。以上方式一次可运输的氢的量都少于通过冷却加以液化的方式，但优点是能充分利用现有的化学品油轮和储存罐。 在发电设备方面，氢能技术的开发也在推进。IHI和三菱日立电力系统(Mitsubishi Hitachi Power Systems、MHPS)正在开发将氨和氢混入天然气、使之燃烧的燃气轮机技术。 在这些氢能相关技术的开发方面，日本一直领先于世界。不过，目前还存在与通过氢发电相比、利用天然气和煤炭发电成本明显更低这一课题。 目前液化天然气(LNG)的发电成本为15日元左右。针对氢发电的成本，日本政府将2030年代降至17日元/千瓦时定为目标。要实现与液化天然气基本相同的成本竞争力，确立国际供应链和实现大量运输将成为关键。日本政府需要在政策上维持强有力的支援。 各国也开始采取行动。目前，日本领先的趋势正在改变。欧洲和中国等世界各国也将氢作为低碳能源予以关注，开始启动果断的投资。 举全国之力推进投资的是德国。2018年12月，德国发布了在地方推进氢与燃料电池技术引进的支援计划“Highland project”。德国还成立了统一管理产学官(企业、学校、政府)的氢能技术研发和政策的机构。打算尽快构建在社会上普及产学官携手开发的氢能技术的体制，以主导氢能的国际竞争。 荷兰将抢在世界之前推进氢发电计划。在北部的Nuon Magnum发电站，计划到2023年将燃料从天然气改为氢。据称每年约130万吨的二氧化碳排放量将几乎减为零。利用天然气制造氢，在改质过程中发生的二氧化碳可以捕获与封存(CCS)，可在无碳状态下供应氢。 英国将推进将北部的城市燃气全部改为氢、用于家用和工厂用的热供给的计划。氢通过北海和欧洲的天然气改质来制造，在改质过程产生的二氧化碳通过北海的枯竭天然气田捕获与封存。川崎重工高管表示“在欧洲，大胆在社会上引进氢能技术的趋势正在扩大”。 中国在步入2019年后，相继出台了氢能相关政策。中国发布了《长三角氢能与燃料电池产业创新发展白皮书》，将在长江三角洲地区形成氢能相关产业聚集，还将积极为基础研究领域提供支援。全年拥有2500万吨氢产能的中国将依托巨大市场，在氢社会领域也成为世界的强有力竞争者。 日本2019年9月汇总了《氢能和燃料电池技术开发战略》，提出在氢相关领域重点发展“燃料电池”、“氢能供应链”和“电解水”这3个领域的方针。汇总该战略的氢与燃料电池战略协议会表示“欧美是由公共机构以基础研究和关键技术开发为中心提供支援。为了领先于世界，不仅是大规模实证，还需要进一步强化基础研究和关键技术开发”。 在世界上的氢能技术开发竞争日趋激烈的背景下，对日本来说，社会普及的速度和技术的标准化或许也将成为课题。
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