中國科學(xué)院院士、重質(zhì)油全國重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任徐春明介紹，能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型是必然的，未來以可再生電力為主的綠電、綠氫的應(yīng)用將成為必然發(fā)展趨勢，同時(shí)也將帶來新的技術(shù)路線和需求，特別是以綠電烯和綠電氨為主要內(nèi)容的綠電驅(qū)動(dòng)的化工過程。

隨著新技術(shù)和需求的產(chǎn)生，變革性的工藝和路線也會(huì)相繼出現(xiàn)。徐春明提到，如今話題大熱的電烯過程備受國內(nèi)外關(guān)注，其采用電加熱替代傳統(tǒng)燒油燒氣的加熱方式，可顯著降低乙烯生產(chǎn)能耗?，F(xiàn)在每生產(chǎn)1噸乙烯需要消耗0.5~0.6噸燃料油，并排放二氧化碳。如果能以簡便快速的綠電加熱替代常規(guī)加熱爐供熱，就可以非常靈活地將很多低價(jià)值的副產(chǎn)品，如丙烷、低碳烴、芳烴等轉(zhuǎn)化成丙烯、乙烯、丁二烯等，不但有減碳的貢獻(xiàn)，而且在成本上有競爭優(yōu)勢。但實(shí)現(xiàn)這一轉(zhuǎn)變面臨諸多挑戰(zhàn)，包括傳熱機(jī)制、裝備材料的革命性變化，以及電磁強(qiáng)化功能的研發(fā)與新裝備的設(shè)計(jì)制造等。

綠電氨也是當(dāng)前重要的研發(fā)方向。傳統(tǒng)合成氨能耗高、排放大，新路線探索采用電熱水結(jié)合煙氣變壓吸附技術(shù)，這個(gè)過程可以不消耗任何化石能源，完全利用綠電，將原來高能耗、高排放的過程轉(zhuǎn)變?yōu)榈湍芎纳踔翛]有排放的綠色過程。合成氨可以作為儲(chǔ)氫的介質(zhì)，也可以作為液體綠色燃料。如果打通這個(gè)化工過程，將為綠電的大規(guī)模消納和綠電氨生產(chǎn)提供新的變革性技術(shù)。目前，1萬噸/年綠電綠氫生產(chǎn)合成氨示范項(xiàng)目正在建設(shè)中。

徐春明說，氫能將在未來能源生產(chǎn)和消費(fèi)中扮演重要角色，氫能產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用也非常重要。上游制氫環(huán)節(jié)有化石能源制氫、工業(yè)副產(chǎn)氫和電解水制氫等方式，其中，綠電制氫過程不會(huì)排放溫室氣體，且得到的氫氣純度高，是未來制氫的主要方向。中游儲(chǔ)運(yùn)加氫環(huán)節(jié)，無論是高壓氣態(tài)、液態(tài)、固態(tài)儲(chǔ)氫，還是管道輸氫，都比較依賴制氫和用氫的場景。下游用氫環(huán)節(jié)，燃料電池是重要的應(yīng)用場景。目前，我國已初步掌握了燃料電池電堆、動(dòng)力系統(tǒng)、核心部件、整車集成技術(shù)。其中，電堆產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，但多以集成生產(chǎn)為主，動(dòng)力系統(tǒng)及整車產(chǎn)業(yè)發(fā)展較好，配套廠家較多且生產(chǎn)規(guī)模較大，但核心部件對(duì)外依賴度較高，這也是當(dāng)前制約產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵。

中國石油大學(xué)重質(zhì)油國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室在氫能方面也做了一些基礎(chǔ)研究，如固態(tài)儲(chǔ)氫方面，針對(duì)金屬氫化物做了一些前期工作，其中核心的儲(chǔ)氫罐可在低壓和常溫下實(shí)現(xiàn)一定規(guī)模的儲(chǔ)氫；氫冶金方面，以氫氣為還原劑的短流程路線則可以大幅減少碳排放。

電能和氫能的前景雖然廣闊，但其波動(dòng)性也會(huì)導(dǎo)致新的問題。為實(shí)現(xiàn)大規(guī)模消納和利用，電網(wǎng)級(jí)儲(chǔ)能及新儲(chǔ)能方式至關(guān)重要。傳統(tǒng)儲(chǔ)能方式受地域限制，需采取靈活智能手段與化工耦合。大規(guī)模儲(chǔ)能成本高昂，液流電池成為首選。全釩液流電池已商業(yè)化，但成本和可靠性仍需優(yōu)化。徐春明認(rèn)為，未來鐵-鉻液流電池可為大規(guī)模儲(chǔ)能提供低成本新選擇，實(shí)現(xiàn)“電-氫-儲(chǔ)”聯(lián)動(dòng)，從根本上推動(dòng)實(shí)現(xiàn)低碳或無碳能源。