中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊:世界當(dāng)前對(duì)于氫能的應(yīng)用主要體現(xiàn)在氫燃料電池產(chǎn)業(yè)上。歐盟作為最早涉及氫能源的地區(qū)之一,把燃料電池和氫能源技術(shù)發(fā)展成為能源領(lǐng)域的一項(xiàng)戰(zhàn)略高新技術(shù),使歐盟在燃料電池和氫能源技術(shù)方面處于世界領(lǐng)先地位。為了更好地應(yīng)對(duì)能源和氣候變化的挑戰(zhàn),幫助歐盟實(shí)現(xiàn)其2020年的減排目標(biāo),為此歐盟出臺(tái)一系列扶持政策。
其中最重要的政策,莫過于歐洲城市清潔氫能項(xiàng)目CHIC(Clean Hydrogen in European Cities project)。這個(gè)項(xiàng)目是歐盟向全球展示零排放公交車的大型項(xiàng)目,已經(jīng)成為氫能源實(shí)際應(yīng)用的全球典范。
該項(xiàng)目在歐洲許多城市以及加拿大一個(gè)地區(qū)設(shè)立了燃料電池公交車車隊(duì)及加氫站。CHIC項(xiàng)目總預(yù)算為8180萬歐元,項(xiàng)目2010年啟動(dòng),2016年12月結(jié)束,共示范54輛燃料電池公交車,分別運(yùn)行于瑞士阿爾高州小鎮(zhèn)、意大利東北部城市博爾扎諾、英國(guó)倫敦、意大利米蘭、挪威的奧斯陸,德國(guó)的柏林、科隆和漢堡,此外還包括加拿大的惠斯勒。
(歐洲CHIC項(xiàng)目可再生能源制氫示范城市匯總表)
CHIC示范城市概覽
?、阿爾高州-Postbus:
瑞士北部的阿爾高州是該國(guó)人口最密集的地區(qū)之一,該城采取了相應(yīng)的能源戰(zhàn)略來減少當(dāng)?shù)氐奶寂欧?。為了達(dá)到這些目標(biāo),阿爾高州開展了包括燃料電池客車和柴油混合動(dòng)力車的部署。負(fù)責(zé)運(yùn)營(yíng)該項(xiàng)目的瑞士郵政巴士(PostBus)CEO Daniel Landolf對(duì)燃料電池技術(shù)評(píng)價(jià)積極:“PostBus對(duì)項(xiàng)目非常樂觀。燃料電池巴士為乘客提供安靜而平穩(wěn)的出行,受到乘客和司機(jī)的廣泛關(guān)注和歡迎?!?
?、博爾扎諾-SASA:
意大利南蒂羅爾州博爾扎諾自治省正在為氣候保護(hù)采取行動(dòng)。隨著“能源南蒂羅爾2050”氣候計(jì)劃的推進(jìn),南蒂羅爾希望在2030年之前定位為可持續(xù)綠色出行的示范區(qū)。自治省的運(yùn)輸部部長(zhǎng)Florian Mussner如此評(píng)價(jià):“南蒂羅爾州博爾扎諾自治省將通過實(shí)施各種措施來減少運(yùn)輸領(lǐng)域的二氧化碳排放量。這包括進(jìn)一步擴(kuò)大全省的公共交通,鼓勵(lì)減少個(gè)人交通使用,增加多式聯(lián)運(yùn),從長(zhǎng)期看用可再生能源代替化石燃料,以擴(kuò)大電動(dòng)汽車在個(gè)人和公共交通出行的比例?!?
隨著2013年巴士運(yùn)營(yíng)商SASA在城市路線上推出前五輛燃料電池客車,南蒂羅爾州博爾扎諾自治省已然給出了強(qiáng)有力的政治信號(hào)。未來幾年的目標(biāo)是在城市和郊區(qū)公共交通部署更多的無排放公共汽車。
?、倫敦-Buses :
倫敦已經(jīng)開始發(fā)展清潔大巴技術(shù)以應(yīng)對(duì)城市空氣質(zhì)量惡化的問題。到2019年,倫敦中心地區(qū)將成為極低排放區(qū)(ULEZ)。在該區(qū)域運(yùn)營(yíng)的所有雙層巴士必須符合歐盟VI標(biāo)準(zhǔn),并且所有的單層巴士都應(yīng)該達(dá)到零排放。
倫敦市分管交通的副市長(zhǎng)Valerie Shawcross :“凈化有毒氣體是倫敦面對(duì)的最大環(huán)境挑戰(zhàn),并且對(duì)于一個(gè)低碳城市,氫能源技術(shù)起到一個(gè)至關(guān)重要的作用。在這個(gè)項(xiàng)目的幫助下,倫敦已經(jīng)成為首批在車隊(duì)中使用氫燃料電池大巴的城市之一。我們正與這個(gè)產(chǎn)業(yè)合作來構(gòu)造一個(gè)美好的愿景。”倫敦市市長(zhǎng)還建議從2018年起只有柴油混合動(dòng)力或者零排放的雙層大巴能夠加入巴士車隊(duì)(Buses)。
?、米蘭-ATM:
米蘭正在尋找改善城市空氣質(zhì)量的方法。米蘭的巴士運(yùn)營(yíng)商Azienda TrasportiMilanesi(ATM)正在尋找能夠?qū)崿F(xiàn)成本與清潔效果平衡的清潔能源技術(shù)。除了燃料電池大巴,ATM也在考慮混合動(dòng)力等潛在技術(shù)。
ATM巴士司機(jī)教練Pacillo Tommaso:“燃料電池車輛駕駛性能十分優(yōu)越,并且沒有振動(dòng)與噪聲。巴士司機(jī)們非常喜歡它們的外觀和機(jī)動(dòng)性。教練可以非常簡(jiǎn)單地教會(huì)巴士司機(jī)如何駕駛以及使用這些巴士。司機(jī)們被乘客的熱情打動(dòng),特別注重提高服務(wù)質(zhì)量并且樂于解答乘客的問題?!?
?、奧斯陸和阿克斯胡斯-Ruter :
位于北歐的挪威奧斯陸以及阿克斯胡斯周邊地區(qū)設(shè)置的環(huán)境改善目標(biāo)非常宏大。奧斯陸方面宣布到2020年,城市的碳排放將減少50%,而阿克斯胡斯的目標(biāo)是到2030年減少50%的碳排放。Ruter作為該地區(qū)的公共交通機(jī)構(gòu)正努力確保所有公共交通工具在2020年底之前將只使用可再生能源。
Ruter的CEO Bernt Reitan Jenssen:“在參與CHIC項(xiàng)目的過程中,我們收獲了關(guān)于測(cè)試運(yùn)行中的燃料電池公交車的寶貴經(jīng)驗(yàn)。這為我們今后加速實(shí)現(xiàn)公共交通零排放的商業(yè)化和戰(zhàn)略部署提供了很大的幫助?!?
?、柏林-Total:
德國(guó)首都柏林的交通計(jì)劃包括了一些關(guān)鍵措施,它的目的在于更多的使用公共交通工具,利用可再生能源發(fā)電。德國(guó)Total公司的運(yùn)營(yíng)總監(jiān)Guillaume Larroque說到:“作為氫氣運(yùn)輸網(wǎng)的領(lǐng)導(dǎo)者,Total獨(dú)自運(yùn)營(yíng)德國(guó)22個(gè)公共加氫站中的9個(gè),我們確信像柏林這樣的主要城市,燃料電池公交車可以在減少排放方面發(fā)揮重要作用,并且還將有助于增加現(xiàn)有加氫站的容量。在柏林,我們使用的是來自風(fēng)電場(chǎng)的100%綠色氫氣,經(jīng)過與合作伙伴的共同努力,我們能夠通過Sch?nefeld的專業(yè)設(shè)備生產(chǎn)綠色能源。”
?、科隆-RVK :
2013年,北萊茵威斯特法倫州通過了一項(xiàng)氣候保護(hù)法,其目標(biāo)是到2020年將該地區(qū)的溫室氣體排放量減少至少25%。通過CHIC項(xiàng)目,科隆地區(qū)的公共交通運(yùn)營(yíng)商RegionalverkehrK?ln(RVK)制定目標(biāo),用替代動(dòng)力總成取代其整個(gè)柴油車隊(duì)。 從2030年起,RVK將只購(gòu)買零排放公共汽車。
RVK運(yùn)營(yíng)總監(jiān)CarstenBu?jaeger提到:“從區(qū)域公共交通運(yùn)營(yíng)商的角度來看,如果你正在尋找零排放解決方案,燃料電池客車是最好的選擇,因?yàn)樗鼈兗託鋾r(shí)間短,最重要的是它們的續(xù)航里程和靈活性。 此外,向我們的車隊(duì)引入燃料電池巴士時(shí),我們不需要改變或調(diào)整我們的操作程序。 并且,他們不排放有害氣體,這是他們最大的優(yōu)點(diǎn)。”
?、漢堡-Hochbahn :
漢堡,德國(guó)第二大最大的城市,是可持續(xù)發(fā)展和氣候保護(hù)的典范。這個(gè)城市的目標(biāo)是在2050年減少80%二氧化碳排放量。燃料電池客車的公交車不排放空氣污染物,因此從2020年起,HOCHBAHN將只購(gòu)買零排放汽車。
HOCHBAHN董事會(huì)Ulrike Riedel:“城市交通量的增長(zhǎng)以及相應(yīng)的污染和噪聲排放對(duì)我們所有人都構(gòu)成了巨大的挑戰(zhàn)。 然而,HOCHBAHN的目標(biāo)是進(jìn)一步改善他們的服務(wù),以保護(hù)氣候和改善空氣質(zhì)量。 因此,從2003年起,我們已經(jīng)開始經(jīng)營(yíng)燃料電池客車?!?
9、惠斯勒-Whistler Transit Ltd.:
惠斯勒位于加拿大的不列顛哥倫比亞省,是一個(gè)山區(qū)度假勝地。不列顛哥倫比亞省運(yùn)輸署是負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)該地區(qū)公共運(yùn)輸?shù)氖〖?jí)官方辦事處,十多年來,它一直參與燃料電池巴士的部署工作。
惠斯勒交通運(yùn)輸責(zé)任有限公司Juan Carlos Gomez:“Whistler Transit Ltd. 是太平洋西部交通的一個(gè)部門,它一直是世界上最大的燃料電池巴士運(yùn)營(yíng)和維護(hù)的主管機(jī)構(gòu)。運(yùn)營(yíng)車隊(duì)確實(shí)有一些挑戰(zhàn),但是我們合作伙伴及贊助者的技術(shù)支持、強(qiáng)大的團(tuán)隊(duì)合作、承諾和好的領(lǐng)導(dǎo)層幫助我們堅(jiān)持了下去。該項(xiàng)目的結(jié)果是驚人的:該重型車輛可乘坐60名乘客,零排放,而且在惡劣天氣下表現(xiàn)良好?!?
項(xiàng)目成果
巴士運(yùn)營(yíng)篇
燃料電池巴士的運(yùn)營(yíng)已經(jīng)非常成功,它滿足了公共交通日常運(yùn)作十分苛刻的要求。
?. CHIC所有的54輛燃料電池巴士運(yùn)行數(shù)據(jù)匯總?cè)缦拢?
?行駛里程超過900萬公里,繞地球可達(dá)233圈。
?整個(gè)燃料電池系統(tǒng)工作約500,000小時(shí)
?證實(shí)燃料電池巴士每天可以工作超過20個(gè)小時(shí),并且擁有350千米的行駛里程。
?燃料效率高,相比油耗降低26%。
?相比于傳統(tǒng)柴油巴士,二氧化碳排放量減小了85%,減小了6800噸二氧化碳當(dāng)量。
?. 巴士運(yùn)營(yíng)的主要成就體現(xiàn)在如下幾個(gè)方面:
(1)新一代的節(jié)能技術(shù)
混合動(dòng)力系統(tǒng)使得燃料電池系統(tǒng)更小更便宜,這能夠延長(zhǎng)其使用壽命,保證更好的氫氣利用率。
(2)完全的市場(chǎng)化運(yùn)營(yíng)
運(yùn)營(yíng)商已經(jīng)有能力讓燃料電池巴士來提供每天的交通服務(wù)工作。在項(xiàng)目結(jié)束時(shí),整個(gè)車隊(duì)的巴士基本上達(dá)到了供應(yīng)目標(biāo)的85%。
(3)新的維修理念
燃料電池巴士運(yùn)營(yíng)人員可以進(jìn)行內(nèi)部維修工作:這是將燃料電池技術(shù)納入公交運(yùn)營(yíng)商政策商業(yè)運(yùn)營(yíng)環(huán)境的重要一步。
(4)巴士運(yùn)營(yíng)的優(yōu)秀經(jīng)驗(yàn)
降低技術(shù)成本
CHIC項(xiàng)目在歐洲各地通過聯(lián)合采購(gòu)大型燃料電池汽車,降低了成本,釋放燃料電池客車的市場(chǎng)潛力。
提高可行性
運(yùn)行可用性需要達(dá)到或超過柴油公共汽車,形成技術(shù)商業(yè)化更為成熟和更完善的供應(yīng)鏈。
燃料電池公共汽車10-15年壽命的策略
在項(xiàng)目中試驗(yàn)的燃料電池巴士的壽命表現(xiàn)優(yōu)秀,然而對(duì)于完全商業(yè)化的產(chǎn)品,燃料電池巴士供應(yīng)商須為巴士的整個(gè)10-15年的壽命制定策略,這涉及更長(zhǎng)壽命的燃料電池堆或用于更換燃料電池的低成本程序。
重視培訓(xùn)
政府應(yīng)該為公共汽車司機(jī)的培訓(xùn)和進(jìn)修課程分配足夠的時(shí)間和財(cái)政資源,并為車場(chǎng)管理者、急救人員等提供培訓(xùn)。
政策推動(dòng)清潔空氣法規(guī)
地方當(dāng)局和國(guó)家監(jiān)管機(jī)構(gòu)將通過在某些區(qū)域(例如倫敦超低排放區(qū))強(qiáng)制實(shí)行零排放公共交通,在引進(jìn)這些技術(shù)方面上發(fā)揮關(guān)鍵作用。
基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)篇
?、CHIC項(xiàng)目中的加氫站數(shù)據(jù)
?高度可用性:在整個(gè)項(xiàng)目的平均使用情況中,加氫站的可用性達(dá)到97%
?支持燃料電池汽車在服務(wù)一整天后在不到10分鐘內(nèi)完成加氫
?加氫能力超過200公斤/天,可為現(xiàn)有的燃料電池客車加注氫氣。
?累計(jì)加注超過120萬公斤氫氣,加注次數(shù)接近62,000次。
?在歐洲站點(diǎn)平均每次加注約17kg,加拿大每次加注25kg
?節(jié)約使用超過430萬升的柴油。
?、加氫站運(yùn)營(yíng)的經(jīng)驗(yàn)和建議
(1)全面覆蓋所有公共汽車站的加氫站網(wǎng)點(diǎn)
開發(fā)適合于對(duì)全部燃料電池巴士加注的加氫站,即每天100多輛。要制定統(tǒng)一的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),在統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)下實(shí)現(xiàn)對(duì)加氫站的統(tǒng)一管控。
(2)全歐洲層面協(xié)調(diào)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)
CHIC項(xiàng)目收集了政府參與燃料電池車經(jīng)營(yíng)的實(shí)踐信息,這將有助于在其他城市的燃料電池公交車部署。歐洲范圍進(jìn)一步統(tǒng)一了法規(guī),規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)(routine checking standard,RCS),防止因氫氣加注基礎(chǔ)設(shè)施審批程序過于冗雜,從而耽誤整體的燃料電池汽車的布局。
項(xiàng)目的借鑒意義
?、污染物零排放
和柴油巴士相比,氫燃料電池巴士具有顯著的優(yōu)點(diǎn):行駛時(shí)除了水蒸氣沒有其他排放,與之相對(duì),即使是歐VI高標(biāo)準(zhǔn)的柴油車仍然會(huì)排放氮氧化物和顆粒物。比如,一個(gè)12米長(zhǎng)的公交車,行駛每千米平均排放0.45克的氮氧化物和6毫克的顆粒物,每燃燒1升柴油還會(huì)產(chǎn)生2.67千克的二氧化碳。氫燃料電池巴士避免了以上所述的全部排放。
?、碳排放量少
為了獲得燃料電池汽車對(duì)環(huán)境影響的所有數(shù)據(jù),CHIC通過量化燃料電池壽命周期來對(duì)其環(huán)境影響做進(jìn)一步研究。包括了從原材料制備,汽車生產(chǎn),氫能的生產(chǎn)和汽車的保養(yǎng)等一輛燃料電池汽車生命周期內(nèi)的所有環(huán)節(jié)(如下圖所示)。
假定所有評(píng)估車輛的配置信息都相同,采用CHIC中氫燃料電池的巴士,車長(zhǎng)12米,每百公里平均消耗9千克氫氣,這些氫氣中有72%來自綠色能源,另外28%由傳統(tǒng)能源制備。從上圖可以看出,雖然在行駛過程中不排放二氧化碳,但是燃料電池巴士在使用過程中仍然存在溫室效應(yīng)潛值。這是由于在電力制造,氫能生產(chǎn)以及巴士的維護(hù)保養(yǎng)過程中需要必要的設(shè)備和基礎(chǔ)設(shè)施。
對(duì)燃料電池公共汽車的全生命周期分析可以得出:與相應(yīng)國(guó)家最先進(jìn)柴油公交車相比,應(yīng)用混合來源的氫燃料電池可以降低43%的溫室效應(yīng)潛值。如果氫能全部來自清潔能源,那么溫室效應(yīng)潛值可以下降85%。
?、燃料電池巴士的可持續(xù)性高
應(yīng)用LCA(Life Cycle Assessment生命周期分析)方法來更全面地評(píng)估燃料電池汽車的可持續(xù)性。關(guān)于可持續(xù)發(fā)展我們有以下的思考:我們今天使用的東西,我們的后代在未來是否仍可以使用?是否會(huì)對(duì)環(huán)境和子孫在未來的生活質(zhì)量產(chǎn)生消極影響?為此我們分析了燃料電池公交車的環(huán)境影響、經(jīng)濟(jì)可行性和社會(huì)接受度。其結(jié)果是,與柴油巴士相比,燃料電池巴士表現(xiàn)出極大的可持續(xù)發(fā)展優(yōu)勢(shì)。這當(dāng)中,使用綠色能源制備的氫能,是降低公共交通碳排放的關(guān)鍵。
結(jié)語(yǔ)
城市清潔氫能項(xiàng)目(CHIC)是歐洲努力十五年研發(fā)的成就。該項(xiàng)目的成功,證明了燃料電池公交車可以為促進(jìn)城市交通低碳化、提高城市空氣質(zhì)量、降低環(huán)境噪音提供切實(shí)可行的解決方案。燃料電池公交車的機(jī)動(dòng)性可以與柴油機(jī)公交車相媲美,并且不會(huì)影響公共交通的運(yùn)行效率。CHIC項(xiàng)目的一個(gè)持續(xù)性任務(wù)就是增加公眾對(duì)于燃料電池公交車的認(rèn)知和興趣。
所以,歐洲項(xiàng)目區(qū)已經(jīng)開始著手準(zhǔn)備更大規(guī)模的籌劃,新計(jì)劃由燃料電池和氫能公共事業(yè)組織(FCH-JU)、公交車運(yùn)營(yíng)商、政府部門以及燃料供應(yīng)商聯(lián)合倡議,目標(biāo)在 2020 年投放上百輛公交車。同時(shí),對(duì)于正在尋找方法消除公共交通尾氣排放的城市而言,燃料電池公交車依然是它們的最佳選擇。
文章來源:中歐區(qū)域經(jīng)濟(jì)合作中心




