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日本的氢能社会对山西能源转型的启示



2019年12月24日,《“一带一路”· 民心相通 2019第十一届晋商年会》在山西·太原隆重召开。近500名全球晋商代表从全国各地、美国、日本、加拿大等回到家乡山西,在龙城太原共聚一堂,一同开启“晋商生态”第二个十年的新纪元。
 
日本山西商会创始人、山西贸促会驻日首代、日本内阁府NPO法人日中氢能合作协会会长李扩建先生在现场为大家带来主题演讲《日本的氢能社会对山西能源转型的启示》。

日本的氢能社会对山西能源转型的启示_d0007589_12485228.jpg
李扩建
 
大家早上好!我是山西人,出生于太原。不仅只在北京,在太原也能参加“晋商俱乐部”的活动,我感到非常高兴。
 
我们这个日本的NPO组织已经成立了20周年,一直在致力于中国和日本之间的友好交流活动。它的原则就是非营利、非政治、非宗教,能够做的事情范围很宽。
 
日本的氢能社会有三大支柱,我们直奔主题了。

第一块是移动式的氢能应用。比如说汽车、卡车、摩托车、自行车之类。另外,日本还发展了固定式的氢能应用,主要是在家庭发电方面。现在日本有28万个家庭不需要依靠国家的电力。第三是火力发电,我们现在烧煤、烧天然气,日本以后要烧氢气,来进行大规模的发电。
 
首先,我简单讲一下氢能源的原理。我们在小学、中学学到的,把电插到水里面会冒泡,冒出来的泡一个是氢气,一个是氧气,因为水是氢二氧(H2O)组成的。请记住,这个电进去以后就分开了,这就是水的电解。
 
什么叫氢能?就是水的电解的逆反应,这是一个化学反应。通过电解,水能变成氢和氧。电进去了,它就分开了。相反,我们现在把氢气和氧气捏到一块去,刚才进去的电是不是就应该出来了?也就是说,通过这么一个简单的东西,就可以发电。既然可以发电,有了电以后,我们可以做很多事情,可以用来照明,可以用来充电,可以用来开车。
 
氢和氧结合以后,除了发电以外,还产生的是纯净的水,可以喝的水。另外,还产生大量的热量。它又可以发电,又可以发热,同时,还可以有能喝的水。这是多么理想的能源!实际上,这个应用在宇宙飞船里早就用上了,某国的军事方面应用很厉害。日本现在是一个和平国家,不能搞军事,他就把某国的军事技术拿来,全部民用化。
 
大家可能关心的是安全的问题。这是2001年在美国做的很有名的一个实验。2001年美国。他把两台车同时让其泄露,点火燃烧。我们看到左边的这辆车叫氢车,右边是汽车。一分钟以后,氢气冒得也差不多了,但是汽车也就烧得差不多了。中间的图,在汽车的火焰上面,其实是有一截是没有火的。因为我们都知道,氢气燃烧和爆炸是需要条件的,4-75%之间,和氧气或者空气混合,才能够燃烧,才能够爆炸。100%的氢气是既不可燃,也不可爆的,非常非常安全。也就是说,那个火在汽车的上面有这么高一截是没有火焰的,因为它还没稀释不到着火的浓度。所以说,它在那儿烧了半天,连汽车的一根毛都烧不掉。什么意思?氢气这个东西,实际上是非常非常安全的,最起码比汽油要安全得多的多的多。
 
山西是能源大省。一次能源、二次能源我不说大家都知道。二次能源里,能够再生重新利用的能源很少,氢气就是其中之一。它利用完了以后变成水,水还可以有别的方法再让它变成氢气,可以反复进行利用。同时,这里面没有二氧化碳的产生。当然,每个环节都是需要能量补充进去的,不是永动机。
这是我的一个个人观点,在某论坛上讲过以后,马上就上报了。电能是瞬间的东西,发出来的电马上就要用掉。但是氢就不一样了,它可以超越时间和空间。也就是说,氢能除了能量的属性以外,它同时还具有载体的性能。
 
对于一个国家的能源储备来说,能够储存多长时间,是一个非常重要的问题。能够跨季存储的能源,现在几乎是没有的。石油储备、煤的储备,一个月就差不多了,三个月不够用。但是用氢气,不但可以跨季,还可以跨年,都没有问题。外地做的氢气可以拿到内地来用,白天做的氢气可以拿到晚上去用。也就是说,将来在人类社会里,用电方便的地方,我们还是用电;用电不方便的地方,我们用氢来进行补充。并不是说氢要取代电,而是正好相反,是一个互补的关系。
 
日本氢能社会是从1980年开始的,我是1977年第一批的大学生,我在1980年应该是在上大学三年级,日本撤销了相当于我们国家煤炭部的国家机构,把它全盘改编成新能源综合开发机构NEDO。这个机构到现在还非常健康、非常厉害,它掌管着日本政府所有关于新能源方面的预算,而且还指挥着各个民间大企业项目的推进,全部由它在管。
 
在2011年,日本发生了一次大地震,引起了海啸,造成了原子能发电厂的重大事故,到现在这个事故还没有处理完,里边到底什么样子,谁都不知道,给日本造成了很大的灾难。在这个事件以后,日本就不得不寻找一个更安全、更有效的能源。正是在2017年,日本政府把国家的第一能源定位为氢能,要逐步地、完全地取代化石燃料,包括煤、石油、天然气。
 
安倍第二次上台是2012年毛主席的生日。他上台以后,在国家战略里,我统计了一些提到氢的数字,2013年是4次,2016年是6次,2015年是12次,2016年达到66次,说明日本政府对氢能发展的重视程度。他为什么要搞这个东西?并不是说想要改变地球的环境、大气,当然,它有这个效果。但是,日本主要的目的是为了发展经济而发展氢能。
 
这是日本的氢能发展规划的原文,我把它翻译成中文了。上面是一些基础的东西。下面有三块,这三块我把它分别翻译成氢电、氢车和氢家。翻译出来,中国的报报也登出来了。这三大块的第一块是大规模的发电系统,用氢气来发电。第二和第三块是小规模的、小容量的发电装置。第二个是移动式的,还有一个是固定式的。
 
日本在氢电方面,现在已经把能量转换效率做到了26%。他的国家计划,今年三月份发表的,到明年一年之内要提高一个百分点,达到27%。我是学工的,学工的都知道,能量转换效率是一个很重要的指标。汽车的发动机做得最好的也是30%多。我们家里面生活做饭,多少能量穿到锅里面去了?只有20%,80%都在空气中浪费掉。现在他的内燃发电已经做到了26%,比发动机还要差很多,但是已经做得非常不错了。另外就是氢车。第三个是氢家,我们现在家里面都有天然气和煤气,用这个东西拉到家里面来以后,不是让它燃烧,而是首先让它制氢,把氢气提取出来,然后再进行发电。同时,把它产生大量的热,七八百度的高温热量回收,做一个非常大的暖水瓶,把它存起来。
 
日本还召开了两届全世界的部长级的氢能担当部长会议。第一年,我们国家派了两个人参加;今年,我们国家没有派出去人,但是我在东京,我去参加了。这个会议上发表了很多新的信息。
 
首先,我们看一下刚才说到的日本氢能社会的第一大支柱。为什么要做这个事?因为从天然气换成氢气需要一个过程,不是说早上醒来就可以换过来,它要逐步地先加5%的氢气进去,10%、50%、90%,最后100%都变成氢气,就需要燃气和氢气的任意比例的能够燃烧的内燃发电机。在这方面,我在某个论坛上碰到的国家的专家,他说这两种气体燃烧的波长不一样,“小鬼子”真做出来了?后来给他看燃烧的相片,他说这个做得还是很不错的。
 
第二是移动式的氢能利用,也就是汽车之类。我是山西省贸促会的驻日首席代表,我们从小看到很多地方有冒火的烟筒。最近我才知道,这冒的都是氢气,都被烧掉了。我们山西有很多很多的氢气就这样被扔掉了。但日本有氢车,没有氢气。我就想,怎么把它们能够捏到一起去,这个事不就双赢了吗?
 
李克强总理在北海道看的氢车。大家有兴趣可以到东京来,我可以带大家去试乘,如果有国际执照的话,还可以去开一下。这是我实际开的一部氢车。这个车的星能:充氢3分钟,充满了是5kg,1kg是1000日元,5kg算下来大概是300元人民币。300元人民币丰田可以跑650km,本田的话可以跑750km。我问了一下我们国内的出租车司机,他说300元的汽油应该跑不了这么多。价格为补贴后30万RMB。
 
日本氢车的情况,有大巴,还有货车,还有重卡,在最近的氢能部长会议上,已经从35吨又增加了5吨,到40吨。还有叉车、垃圾回收车、手推车(电瓶车)、摩托车,这都是用氢气的。自行车,后面有两个氢罐,等等。另外,还有列车,我们国家也有列车在佛山开始跑了,日本还没有投入运营。
 
时间关系,还有很多内容就不再具体说了。
 
氢能在这方面将来要形成一个巨大的新的产业链,非常巨大。日本政府预测,日本在2050年会达到160兆日元(也就是10兆人民币)的巨大市场规模。在这个巨大市场形成之中,我们每个人将扮演什么样的角色?也就是今天我想说的一个话题。
 
谢谢!给我这样的机会和大家分享。感谢大家!

【原题】
李扩建:日本氢能社会对山西能源转型的启示 | 2019第十一届晋商年会
发布日期:2020-01-03























by li_japan | 2020-01-03 23:59 | 水素エネ | Comments(0)

李扩建:日本氢能社会对山西能源转型的启示 | 2019第十一届晋商年会

http://www.shanxishangren.com/b2b/news/show.php?itemid=28044

李扩建:日本氢能社会对山西能源转型的启示 | 2019第十一届晋商年会

发布日期:2020-01-03 阅读数:276

2019年12月24日,“一带一路”· 民心相通 2019第十一届晋商年会在山西·太原隆重召开。近500名全球晋商代表从全国各地、美国、日本、加拿大等回到家乡山西,在龙城太原共聚一堂,一同开启“晋商生态”第二个十年的新纪元。

日本山西商会创始人、山西贸促会驻日首代、日本内阁府NPO法人日中氢能合作协会会长李扩建先生在现场为大家带来主题演讲《日本氢能社会对山西能源转型的启示》。

李扩建

大家早上好!我是太原人,出生于太原。不仅是在北京,在太原参加这个活动我感到非常高兴。

我们这个组织已经成立了20周年,一直在致力于中国和日本之间的友好交流活动。它的原则就是非营利、非政治、非宗教。能够做的事情范围很宽。

日本的氢能社会有三大支柱,我们直奔主题。第一块是移动式的氢能应用。比如说汽车、卡车、摩托车、自行车之类。另外,日本还发展了固定式的氢能应用,主要是在家庭发电方面。现在日本有28万个家庭不需要依靠国家的电力。第三是火力发电,我们现在烧煤、烧天然气,日本以后要烧氢气,来进行大规模地发电。

首先,我简单讲一下氢能源的原理。我们在小学、中学学到的,把电插到水里面会冒泡,冒出来的泡一个是氢气,一个是氧气,因为水是氢二氧(H2O)组成的。这个电进去以后就分开了,这就是水的电解。

什么叫氢能?就是水的电解的逆反应,这是一个化学反应。通过电解,水能变成氢和氧。电进去了,它就分开了。相反,我们现在把氢气和氧气连到一块去,刚才进去的电是不是就应该出来了?也就是说,通过这么一个简单的东西,就可以发电。既然可以发电,有了电以后,我们可以做很多事情,可以用来照明,可以用来充电,可以用来开车。

氢和氧结合以后,除了发电以外,还产生的是纯净的水,可以喝的水。另外,还产生大量的热量。它又可以发电,又可以发热,同时,还可以有喝的水。这是多么理想的能源!实际上,这个应用在宇宙飞船里早就用上了,美国的军事方面应用很厉害。日本现在是一个和平国家,不能搞军事,他就把美国的军事技术偷来,全部民用化。

大家可能关心的是安全的问题。这是2001年在美国做的很有名的一个实验。他把两台汽车同时让其泄露,点火燃烧。我们看到左边的这辆车叫氢车,右边是汽油车。一分钟以后,氢气冒得也差不多了,但是汽油车也就烧得差不多了。中间的图,在汽车和火焰上面,其实是有这么一截是没有火的。因为我们都知道,氢气燃烧和爆炸是需要条件的,4-74%之间,和氧气或者空气混合,才能够燃烧,才能够爆炸。100%的氢气是既不可燃,也不可爆的,非常非常安全。也就是说,那个火在汽车的上面有这么高一截是没有火焰的,因为它达不到混合的浓度。所以说,它在那儿烧了半天,连汽车的一根毛都烧不掉。什么意思?氢气这个东西,实际上是非常安全的,最起码比汽油要安全得多的多。

山西是能源大省。一次能源、二次能源我不说大家都知道。二次能源里,能够再生重新利用的能源很少,氢气就是其中之一。它利用完了以后变成水,水还可以有别的方法再让它变成氢气,可以反复进行利用。同时,这里面没有二氧化碳的产生。当然,每个环节都是需要能量补充进去的。这是我的一个个人观点。电能是瞬间的东西,发出来的电马上就要用掉。但是氢就不一样了,它可以超越时间和空间。也就是说,氢能除了能量的属性以外,它同时还具有载体的性能。

对于一个国家的能源储备来说,能够储存多长时间,是一个非常重要的问题。能够跨季存储的能源,现在几乎是没有的。石油储备、煤的储备,一个月就差不多了,三个月不够用。但是用氢气,不但可以跨季,还可以跨年,都没有问题。边防做的氢气可以拿到内地来用,白天做的氢气可以拿到晚上去用。也就是说,将来在人类社会,用电方便的地方,我们还是用电;用电不方便的地方,我们用氢来进行补充。它并不是说要取代电,而是正好相反,是一个互补的关系。

日本氢能社会是从1980年开始的。我是1977年第一批的大学生,我在1980年应该是在上大学三年级。他撤销了相当于我们国家煤炭部的国家机构,把它全盘改编成新能源综合开发机构。这个机构到现在还非常健康、非常厉害,它掌管着日本政府所有关于新能源方面的预算,而且还掌管着各个民间大企业项目的推进,全部由它在管。

在2011年,日本发生了一次地震,引起了海啸,造成了原子能发电厂的重大事故,到现在这个事故还没有处理完,里边到底什么样子,谁都不知道,给日本造成了很大的灾难。在这个事件以后,日本就不得不寻找一个更安全、更有效的能源。正是在2017年,日本政府把国家的第一能源定位为氢能,要逐步地、完全地取代化石燃料,包括煤、石油、天然气。

安倍第二次上台是2012年毛主席的生日。他上台以后,在国家战略里,我统计了一些数,2013年是4次,2016年是6次,2015年是12次,2016年达到66次,说明日本政府对氢能发展的重视程度。他为什么要搞这个东西?并不是说想要改变地球的环境、大气,当然,它有这个效果。但是,日本主要的目的是为了发展经济而发展的氢能。

这是日本的氢能发展规划的原文,我把它翻译成中文了。上面是一些基础的东西。下面有三块,这三块我把它分别翻译成氢电、氢车和氢家。翻译出来,中国时报也登出来了。这三大块的第一块是大规模的发电系统,用氢气来发电。第二和第三块是小规模的、小容量的发电装置。第二个是移动式的,还有一个是固定式的。

日本在氢电方面,现在已经把能量转换效率做到了26%。他的国家计划,今年三月份发表的,到明年一年之内要提高一个百分点,达到27%。我是学工的,学工的都知道,能量转换效率是一个很重要的指标。汽车的发动机做得最好的也是30%多。我们家里面生活做饭,多少能量穿到锅里面去了?只有10%,90%都在空气中浪费掉。现在他的内燃发电已经做到了26%,比发动机还要差很多,但是已经做得非常不错了。另外就是氢车。第三个是氢家,我们现在家里面都有天然气和煤气,用这个东西拉到家里面来以后,不是让它燃烧,而是首先让它制氢,把氢气提取出来,然后再进行发电。同时,把它产生大量的热,七八百度的高温热量回收,做一个非常大的暖水瓶,把它存起来。

日本还召开了两届全世界的部长级的氢能担当部长会议。第一年,我们国家派了两个人参加;今年,我们国家没有派出去人,但是我在东京,我去参加了。这个会议上发表了很多新的信息。

首先,我们看一下刚才说到的日本氢能社会的三大支柱。为什么要做这个事?因为从天然气换成氢气需要一个过程,不是说早上醒来就可以换过来,它要逐步地先加5%的氢气进去,10%、50%、90%,最后100%都变成氢气,就需要燃气和氢气的任一比例的能够燃烧的内燃发电机。在这方面,我碰到的国家的专家,他说这两种气体燃烧的波长不一样,“小鬼子”真做出来了。后来给他看这个相片,他说这个做得还是很不错的。

第二是移动式的氢能利用,也就是汽车之类。我是山西省的驻日首席代表,我们从小看到很多地方有冒火的烟筒。最近我才知道,这冒的都是氢气,都被烧掉了。我们山西有很多很多的氢气就这样被扔掉了。但日本有氢车,没有氢气。我就想,怎么把它们能够连到一起去,这个事不就双赢了吗?

李克强总理在北海道看的氢车。大家有兴趣可以到东京来,我可以带大家去坐,如果有国际执照的话,还可以去开一下。这是我实际开的一部车。这个车充氢3分钟,充满了是5kg,1kg是1000日元,5kg算下来大概是300元人民币。300元人民币可以跑650km,本田的话可以跑750km。我问了一下我们国内的出租车司机,他说300元的汽油应该跑不了这么多。

日本车的情况,有大巴,还有货车,还有重卡。在最近的氢能部长会议上,已经从35吨又增加了5吨,到40吨。还有垃圾回收车、手推车(电瓶车)、摩托车,这都是用氢气的。自行车,后面有两个氢罐,等等。另外,还有列车,我们国家也有列车在佛山开始跑了,日本还没有投入运营。

时间关系,还有很多内容就不再具体说了。

氢能将来在这方面要形成一个巨大的新的产业链,非常巨大。日本政府预测,日本在2050年会达到160兆日元(也就是10兆人民币)的巨大规模。在这个巨大市场形成之前,我们每个人将扮演什么样的角色?也就是今天我想说的一个话题。

谢谢给我这样的机会和大家分享。

by li_japan | 2020-01-03 15:38 | 水素エネ | Comments(0)