終極能源?氫能產(chǎn)業(yè)咋發(fā)展?
2024-04-02
1、氫能在“雙碳”目標(biāo)實施中的角色定位
1.1 我國實施“雙碳”目標(biāo)的國際形勢
發(fā)達國家在20世紀(jì)70–80年代已經(jīng)基本實現(xiàn)碳達峰,美國和歐盟碳達峰時間稍晚,均在2007年前后,碳排放峰值分別為59億噸和51億噸。當(dāng) 前我國的工業(yè)化進程還遠未結(jié)束,碳排放還處于 增長期。
數(shù)據(jù)顯示,2013年我國碳排放達歷史高點之后曾一度出現(xiàn)下降,但之后隨著經(jīng)濟刺激政策實施以及經(jīng)濟增長動能增強,碳排放重新出現(xiàn)增長,到2019年排放總量達到98.3億噸。
當(dāng)前我國提出的碳減排目標(biāo)是到2030年前實現(xiàn)碳達峰,到2060年前實現(xiàn)碳中和??傮w看來我國提出的碳中和目標(biāo)時間點和目前多數(shù)發(fā)達國家提出的時間點基本接近或略有延后,但是我國碳中和目標(biāo)是在碳排放還未達峰的狀態(tài)下提出的,因此實施起來難度要遠大于發(fā)達國家。特別是我國目前的一次能源消費結(jié)構(gòu)中煤的消費比重還在58% 左右,遠高于世界平均水平和發(fā)達國家水平。為此需要盡快推進去碳減碳。在此形勢下,氫能的發(fā)展走上歷史舞臺。
1.2 氫能在我國生產(chǎn)和生活領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用空間
從能源類型來看,在產(chǎn)生碳排放的傳統(tǒng)化石能源中,我國與煤炭消費相關(guān)的碳排放占比約為80%,與石油和天然氣相關(guān)的碳排放占比分別為 14%和6%;從具體產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域來看,火電的碳排放 占比高達43%,油氣以15%占比居第2位(其中 一半以上與交通運輸有關(guān)),鋼鐵和水泥的占比分 別為12%和9%,農(nóng)業(yè)、服務(wù)業(yè)、居民生活等其他 領(lǐng)域的碳排放約占21%。
在上述生產(chǎn)和生活領(lǐng)域,都可以通過發(fā)展和延伸清潔氫產(chǎn)業(yè)鏈對生產(chǎn)生活中的高碳行為實施不同程度的低碳替代。如通過發(fā)展可再生能源制氫可以有效減少灰氫應(yīng)用,降低冶金用氫及石化行業(yè)加氫帶來的碳排放;通過氫儲能提高可再生能源系統(tǒng)穩(wěn)定從而實現(xiàn)更大份額的綠電對火電替代;通過氫能替代傳統(tǒng)交通燃油促進交通綠色革命等。
2、我國氫能消費及氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展路徑
2.1 氫氣消費正處在由化工原料轉(zhuǎn)向能源的過渡期
2.1.1 目前氫氣消費主要用作工業(yè)原料
近年我國氫氣產(chǎn)量規(guī)模逐年遞增?!吨袊鴼淠茉醇叭剂想姵禺a(chǎn)業(yè)白皮書2020》(簡稱《白皮 書》)數(shù)據(jù)顯示,當(dāng)前我國氫氣產(chǎn)能約4100萬 噸/年,產(chǎn)量約3342萬噸/年,是世界第一產(chǎn)氫 國;到2030年,我國可再生能源制氫有望實現(xiàn)平 價;在2060 年碳中和情景下,可再生能源制氫規(guī)模有望達到1億噸。從氫氣來源看,化石燃料制氫是我國目前氫氣的主要來源,占比超過 3/4。
從氫氣的應(yīng)用看,化工、石油煉制和冶金是最主要的應(yīng)用領(lǐng)域,用氫量占總量的90%~95%,交通燃料用氫目前僅萬噸左右。今后工業(yè)原料用氫還有增長空間,特別是在冶金領(lǐng)域。氫氣用作冶金還原氣及保護氣可以有效提升冶金產(chǎn)品質(zhì)量。中國鋼鐵企業(yè)普遍開始可再生能源制 氫—氫能冶金立項,探尋循環(huán)經(jīng)濟的可行性。
2.1.2 氫氣作為能源正在終端消費領(lǐng)域全面鋪開
2020年底我國有超過7000輛燃料電池商務(wù)車進入示范運營,這些車輛分布在北京、上海、廣州等36個城市,車輛數(shù)量較 2018年翻番。車型結(jié)構(gòu)也發(fā)生較大變化,2020年之前氫燃料車型以中輕型客車、公交車和中輕型物流車型為主。
2020年之后由于燃料電池發(fā)動機技術(shù)進步以及效率大幅改進,適應(yīng)多種場景用途的氫燃料電池車開始投入使用,進一步擴大了應(yīng)用領(lǐng)域。燃料電池汽車數(shù)量的增長帶動相關(guān)加氫站布局。《白皮書》統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,2020年底國內(nèi)已建成加氫站128 座,是2018年的近4倍。國內(nèi)加氫站“東西南北中”布局框架已基本形成。
氫氣能源屬性的界定對氫能產(chǎn)業(yè)推廣起到至關(guān)重要的推動作用。《中華人民共和國能源法(征求意見稿)》已將氫列為能源范疇,這是認識的重大突破。2020年10月《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī) 劃(2021–2035年)》也明確提出到2035年實現(xiàn)燃料電池汽車商業(yè)化應(yīng)用的發(fā)展愿景,進一步明確了氫能源的應(yīng)用路徑。
作為國內(nèi)最大能源化工企業(yè)之一,中國石化聯(lián)合國內(nèi)數(shù)家綠電企業(yè),提出依托加油站分布優(yōu)勢,計劃建立油電氣氫能源站的規(guī)劃目標(biāo)。按照目前各地氫規(guī)劃的部署,以加氫站為代表的氫燃料消費終端布局預(yù)計很快會在全國大范圍普及。目前最需要跨越的是成本障礙,國內(nèi)煤制氫成本9 ~ 11元/kg,工業(yè)副產(chǎn)氣制氫成本10~16元/kg,電解水制氫成本30~40元/ kg,電解水制氫成本最高。由于制氫成本較高,現(xiàn)階段加氫站氫氣售價遠高于汽油和柴油售價,是導(dǎo)致加氫虧損的重要原因之一。
2.1.3 上游企業(yè)開始綠氫布局
國內(nèi)綠氫生產(chǎn)已經(jīng)以不同形式在各地展開。據(jù)不完全統(tǒng)計,截至2020年全國有34個綠氫項目在建,其中21個位于西北和華北地區(qū),約占項目 總量的62%。34個綠氫項目的投資方包含了15家央企、8家地方國企以及11家民營企業(yè),初步形成了不同所有制企業(yè)組成的綠氫產(chǎn)業(yè)投資群。隨著各地氫能發(fā)展規(guī)劃實施落地,預(yù)計還會有更多企業(yè)進入上游氫能領(lǐng)域。
2.2 國內(nèi)氫能中長期需求預(yù)測與產(chǎn)業(yè)發(fā)展路線
2.2.1 氫能中長期需求預(yù)測
《白皮書》預(yù)計國內(nèi)可再生能源制氫有望在 2030年前后實現(xiàn)平價,與世界同步。《白皮書》預(yù)測在2030年碳達峰情景下,我國氫氣年產(chǎn)量將達3715萬噸,其中可再生能源制氫產(chǎn)量約500萬噸,占氫氣總產(chǎn)量的15%;在2060年碳中和情景下,我國氫氣年產(chǎn)量將增至1.3億噸左右,可再生能源制氫產(chǎn)量約1億噸,綠氫占比76%。
2.2.2 氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展路線
氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重點任務(wù)是持續(xù)推進供給側(cè)改革與產(chǎn)業(yè)鏈系統(tǒng)優(yōu)化,探索適合中國國情的科學(xué)的氫能發(fā)展模式,同時為未來的氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展奠定技術(shù)與商業(yè)發(fā)展基礎(chǔ)。加氫站布局在全國鋪開后,氫能終端需求開始發(fā)力,之后圍繞上游資源供給的項目投資布局及產(chǎn)業(yè)化推進應(yīng)該成為重點?;谥袊?dāng)前氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀,預(yù)計氫能 產(chǎn)業(yè)發(fā)展將經(jīng)歷兩個重要時期。
1)灰、藍、綠氫“三氫并存”時期
當(dāng)前至 2030 年是灰氫、藍氫、綠氫并行發(fā)展的多氫源擴張時期。這一時期全國氫氣主要供應(yīng)區(qū)域仍維持現(xiàn)有制氫(包括專門制氫企業(yè)以及副產(chǎn)氫企業(yè))項目地域分布。這一格局下,氫氣的供應(yīng)主要用于滿足本地的工業(yè)原料需求,是在綠氫還沒有大規(guī)模發(fā)展起來的形勢下滿足工業(yè)發(fā)展對氫原料剛需的現(xiàn)實格局;這一時期滿足快速增長的交通氫燃料需求的氫源以灰氫為主,其積極意義在于依托灰氫探索氫能交通的商業(yè)經(jīng)營模式。
國內(nèi)的加氫站布局進入快速擴張期,將帶動氫能交通燃料需求快速增長。風(fēng)電、太陽能發(fā)電裝機容量密集的“三北”地區(qū)由于存在一定程度的棄風(fēng)、棄光、棄水現(xiàn)象,業(yè)界會考慮依托這些“廢棄”電量發(fā)展一批小型綠電制氫示范項目。示范項目運營一方面可以部分替代產(chǎn)地附近的灰氫應(yīng)用,另一方面也是為將來綠氫大規(guī)模推廣應(yīng)用做好技術(shù)和商業(yè)準(zhǔn)備,屬于“探路工程”。
考慮到這一時期的堿性電解槽等綠氫制備關(guān)鍵設(shè)備還不完全具備大規(guī)模量產(chǎn)的條件,故業(yè)界將發(fā)展重點聚焦在建設(shè)示范項目上比較穩(wěn)妥。從地域分布看,這一時期的氫能基本以“自給自足”式的就近供應(yīng)為主。氫能項目雖然可能會“遍地開花”,但氫氣的集輸將僅限于小規(guī)模近距離。
2)藍氫和綠氫技術(shù)迎來10年的同頻共振“窗口期”
“雙碳”目標(biāo)提出后,CCS/CCUS技術(shù)的研發(fā)和項目推廣進程顯著加快,碳交易和碳稅制度設(shè)計保持跟進,助推藍氫技術(shù)應(yīng)用。綜合國家發(fā)改委CCS課題研究成果、《白皮書》、世界氫能理事會以及雷斯塔公司有關(guān)氫能技術(shù)公司的結(jié)論,到2030年我國的藍氫和綠氫制備技術(shù)基本上同時達到商業(yè)應(yīng)用階段。
3、綠氫時代的重點工程布局
要開辟綠氫時代,氫能行業(yè)在當(dāng)前及今后必須建設(shè)一批重點工程和特色工程,使之成為氫能產(chǎn)業(yè)的主體。從氫能發(fā)展趨勢看,以下 5 個方面涉及到氫的產(chǎn)供儲銷體系建設(shè),可以將其稱為綠 氫“五大工程”。
3.1 建設(shè)水陸結(jié)合的綠電制氫工程
西北、華北和東北組成的“三北”地區(qū)橫跨東西方向,同時具備豐富的風(fēng)力、太陽能資源;太陽能資源除“三北”地區(qū)富集之外,在地理上呈南北縱向分布的東中部地區(qū)亦有大量分布?;诖速Y源分布格局,我國可構(gòu)建三北與東部“縱橫結(jié)合”的兩大陸上綠氫經(jīng)濟帶,這是未來中國綠氫產(chǎn)業(yè)的核心,目前甘肅、寧夏及吉林已有相關(guān)規(guī)劃。山西和河北及其周邊地處“縱橫”交匯處,是兩大綠氫帶的交匯地,在未來中國陸上氫經(jīng)濟帶中可以發(fā)揮重要影響。
此外西南水電、東部沿海地區(qū)海上風(fēng)電制氫也是重要的制氫選項。未來海上風(fēng)電輸送至陸上電網(wǎng)具有一定難度,可考慮風(fēng)電制氫。2020年中國海上風(fēng)電累計裝機容量達6.7GW,占全球23%。海上風(fēng)電采用電解水方式,通過管道或船舶將氫氣運輸?shù)接脷涞?,在成本和周期上都具備一定?yōu)勢;若能利用天然氣管道,成本還會進一步降低。目前英國、荷蘭等部分歐洲國都已經(jīng)開始了海上風(fēng)電制氫項目的探索。
3.2 依托天然氣管網(wǎng)跨區(qū)域輸氫工程
1)氫氣跨區(qū)域流動包含四大流向
未來除綠氫產(chǎn)地自身消費之外,資源稟賦及發(fā)展水平差異導(dǎo)致的跨區(qū)域流動可能發(fā)生,具體包括北氫東輸、西氫東輸、海氫上岸以及東氫外送4個流向,形成全國范圍的氫資源保障體系。
北氫東輸工程主要輸送“三北”地區(qū)氫氣至東中 部地區(qū),西氫東輸工程主要輸送西南的水電制氫 至東中部,海氫上岸工程主要考慮海上風(fēng)電制氫 在東部發(fā)達地區(qū)直接消費。但是理論上講上述輸 氫通道運輸方向應(yīng)該都是可逆的。如果外部條件 發(fā)生變化,東部的氫氣也有輸送至中部、西部的 可能。
類似天然氣西氣東輸工程運行至今,出現(xiàn)了南氣北輸。天然氣管網(wǎng)輸送方向變更的主因在于東部地區(qū)的氣源隨著國際市場變化供應(yīng)變得更加充分,將來的氫氣輸送也存在類似動因。東部地區(qū)同樣也有較為豐富的可再生能源,若再考慮天然氣制氫以及海上風(fēng)電制氫力度加大等因素,東部出現(xiàn)氫氣供應(yīng)富足的可能性存在。
2)建設(shè)氣氫一體化輸送管網(wǎng)工程
目前我國氣氫拖車運輸技術(shù)成熟,是普遍采用的運氫方式,但這種運輸技術(shù)效率低,僅適用于小規(guī)模及200公里以內(nèi)的短途運輸。目前40噸長管拖車一次只能運輸400 kg氫氣,不能滿足大規(guī)模、長距離運氫需求。一旦產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)模擴大,管道輸氫就成了首選,但專門的氫氣管道建 設(shè)成本巨大。因此將氫氣摻入到天然氣,組成摻 氫天然氣(HCNG),再通過現(xiàn)有天然氣管網(wǎng)輸送至目的地之后再行分離的方式被認為是未來大規(guī)模輸氫的最佳選擇之一,這應(yīng)該也是將來中國綠氫經(jīng)濟時代的主流氫氣輸送方式。
世界氫能理事會的研究報告顯示,管道輸氫提供了最具成本效益的輸氫方式。管道輸氫能夠以輸電線路 1/8 的成本輸送10倍的能量,并可有效利用天然氣基礎(chǔ)設(shè)施。當(dāng)前至2030年是我國實現(xiàn)碳達峰的關(guān)鍵時期,這一時期的系列“煤改氣”對于碳排放的達峰有重要影響。與之相關(guān)的天然氣輸送工程包括干線、支線以及村村通、縣縣通工程計劃會進入快速實施期。
天然氣管網(wǎng)的豐富和完善事實上為將來的輸氫創(chuàng)造了條件。特別需要指出的是,國內(nèi)的東北、西北、華北是重要天然氣產(chǎn)地,也是天然氣中亞管線、中俄東線以及未來可能建立的過境蒙古的中俄天然氣管線的必經(jīng)之地,是未來的綠氫富集地,應(yīng)統(tǒng)籌地區(qū)天然氣與氫輸送,按照輸氫輸氣管網(wǎng)一體化要求建設(shè)天然氣管網(wǎng)工程。
3.3 上馬氫儲能成為重點工程之一
1)氫儲能是支撐綠電系統(tǒng)穩(wěn)定的重要途徑
國家提出建立新能源為主體的新型電力系統(tǒng)之后,電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的建設(shè)成為重中之重。增強電力系統(tǒng)穩(wěn)定性舉措應(yīng)來自以下幾個方面:第一層保障是新能源系統(tǒng)自身體系的穩(wěn)定能力提升,包括發(fā)展核電、地?zé)岚l(fā)電等穩(wěn)定性新能源以彌補風(fēng)電、太陽能發(fā)電的間歇性不足;第二層保障是發(fā)展各種儲能項目;第三層保障是依托以氣電為主的火電調(diào)峰。儲能技術(shù)的應(yīng)用可以有效進行能源余缺調(diào)劑,同時提高新能源的滲透率,被稱為電力系統(tǒng)的“調(diào)節(jié)劑”。
氫能作為綠色能源載體,可以一次性獲得并可以長期儲存,可以通過氫能燃料電池的技術(shù)整合成為電、熱、氣網(wǎng)一體化的結(jié)合點,是大規(guī)模消納新能源,實現(xiàn)電網(wǎng)和氣網(wǎng)互聯(lián)互通且具柔性的重要途徑。目前歐盟、加拿大、美國等都在開展氫儲能項目試驗,我國在安徽六安等地區(qū)也建立了相關(guān)示范項目。2020年全球氫總儲量達到1億立方米左右,總功率達100MW,預(yù)計2030年全球氫總儲量達到400億立方米,功率總量達1×105 MW。
出于保持新型電力系統(tǒng)“硬穩(wěn)定”考慮,我國應(yīng)該發(fā)展依托棄風(fēng)、棄光、棄水電量以及需求谷電量的氫儲能工程。氫儲能較其他儲能方式雖然具有轉(zhuǎn)換效率低的不足,但其儲能規(guī)模大、周期長且穩(wěn)定的優(yōu)勢則是其他物理、化學(xué)儲能形式所無法比擬的。因此,當(dāng)電力系統(tǒng)穩(wěn)定與效率出現(xiàn)矛盾的時候,必要的效率犧牲換來的是整個系統(tǒng)的穩(wěn)定,產(chǎn)生的社會效益同樣具有經(jīng)濟價值。若考慮棄電制氫則不存在效率損失問題。
2)氫儲能工程布局方向:建設(shè)布局西北、華 北、華東、西南地區(qū)的氫儲能工程
按照2019年度全國棄風(fēng)、棄光、棄水電量1000 TWh估算,被棄電量至少可以制得200億 ~300 億立方米氫氣。“三北”、東部以及西南地區(qū)是未來中國綠電的主力供應(yīng)地,保障新型電力系統(tǒng)穩(wěn)定很大程度是保障“三北”地區(qū)風(fēng)光電、東部光伏以及西南水電系統(tǒng)穩(wěn)定性。在上述地區(qū)建設(shè)一定數(shù)量的氫儲能工程是理論上的系統(tǒng)穩(wěn)定舉措之一。
氫儲能工程選址應(yīng)堅持資源導(dǎo)向和區(qū)域協(xié)調(diào)原則,在“三北”與東部交匯地河北及山西等地區(qū),在風(fēng)電大省內(nèi)蒙古、河北、山西、新疆等地,在光伏大省山東、河北以及水電大省四川、云南、廣西等地均可以考慮建設(shè)一批氫儲能項目,東部沿海地區(qū)也應(yīng)考慮建設(shè)一批氫儲能項目。由于氫儲能發(fā)電在能量轉(zhuǎn)換過程中產(chǎn)生損失,因此氫儲能工程氫源應(yīng)嚴(yán)格遵守來自綠氫原則,徹底杜絕藍氫轉(zhuǎn)換帶來化石能源增長壓力。
3.4 重分布式天然氣制氫工程
1)依托天然氣制氫豐富氫源供應(yīng)具有可行性
綠氫成為主體氫源之后,藍氫并不會完全失 去市場,理想的格局應(yīng)是形成綠氫為主,“藍 綠”互動的良性格局。未來隨著非化石能源發(fā)展 力度加大以及全球能效水平的持續(xù)提升,天然氣價格最終呈下行態(tài)勢,依托天然氣外加CCUS技術(shù)制取一定數(shù)量的藍氫可能性完全存在。
2)布局一批天然氣管線沿線分布式制氫項目
布局基于天然氣制氫的藍氫項目重點考慮兩個區(qū)域。一是依托國內(nèi)天然氣管網(wǎng)沿線地區(qū)氣源供應(yīng)的管網(wǎng)沿線布局項目,如西氣東輸、川氣東送工程等中東部管網(wǎng)沿線地區(qū)。西部及華北、東北有大量可再生電力項目,沒有發(fā)展藍氫的必要。制氫的基本思路應(yīng)該是盡可能通過綠電制取綠氫, 藍氫在某種程度上是一種補充。
二是依托東部沿海的LNG接收站氣源優(yōu)勢,根據(jù)需要建設(shè)一定數(shù)量的天然氣制氫項目,同時基于制氫帶動近距離氫氣運輸及消費。將來在內(nèi)地的中部地區(qū)及上海、廣東、山東、福建、江蘇等LNG氣源供應(yīng)充分地區(qū)均可建立起相應(yīng)的基于天然氣制氫的藍氫項目,形成氫氣供應(yīng)“藍綠”互動格局。
3.5 打造全國范圍氫走廊干線工程
首先建議依托陸上高速公路網(wǎng),形成跨區(qū)域的氫走廊主線。在主線帶動下,發(fā)展支線。創(chuàng)建跨區(qū)域氫走廊應(yīng)充分依托資源分布優(yōu)勢,盡可能因地制宜實現(xiàn)資源就近消費,節(jié)省氫的使用成本。
結(jié)合陸上資源分布,可以考慮以下4條線:創(chuàng)建 “橫貫三北”地區(qū)交通氫走廊工程,依托使之成為連接西北、華北、東北氫交通線,并繼續(xù)向海外絲綢之路經(jīng)濟帶地區(qū)延伸,不久前全線貫通的京新高速就是很好的氫走廊選擇;建設(shè)東部沿海地區(qū)氫走廊,實現(xiàn)交通能源升級,助力東部跨越;創(chuàng)建長江經(jīng)濟帶氫走廊,將長江經(jīng)濟帶氫走廊延伸至大西南地區(qū),與“三北走廊”形成呼應(yīng);創(chuàng)建連接西南、西北的氫走廊,形成全國陸上氫走廊閉環(huán)。
其次是建設(shè)水上氫走廊。《國家綜合立體交通網(wǎng)規(guī)劃綱要》數(shù)據(jù)顯示,到2035年,全國“四縱 四橫兩網(wǎng)”高等級航道將達到2.5萬公里左右。“四 縱”主要包括京杭運河、江淮干線、浙贛粵、漢湘桂4條跨流域水運通道;“四橫”主要包括長江干線及主要支流、西江干線及主要支流、淮河干線及主要支流、黑龍江及主要支流4條跨區(qū)域水運通道;“兩網(wǎng)”包括長三角高等級航道網(wǎng)和珠三角高等級航道網(wǎng)。中長期內(nèi)氫作為交通能源,可在水運發(fā)揮重大影響,應(yīng)同時建設(shè)陸上和水上氫走廊。
4、發(fā)展我國氫能產(chǎn)業(yè)的建議
氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展是一項全新事業(yè),需要國家、企業(yè)、民眾共同積極參與。針對目前氫能產(chǎn)業(yè)在我國的發(fā)展基礎(chǔ)、能源發(fā)展目標(biāo)等多項因素考慮, 需要政策支持并開展相應(yīng)的產(chǎn)業(yè)組織形式調(diào)整, 為此建議如下:
1.制定氫能發(fā)展規(guī)劃,做好頂層設(shè)計安排,協(xié)調(diào)好區(qū)域發(fā)展規(guī)劃
做好2030年前后綠氫進入快速發(fā)展期的準(zhǔn)備,將綠氫產(chǎn)供儲銷體系建設(shè)全面納入近期規(guī)劃,相關(guān)工程發(fā)展提前規(guī)劃實施。《國家創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展 戰(zhàn)略綱要》《能源技術(shù)革命創(chuàng)新行動計劃(2016 – 2030年)》等國家級規(guī)劃明確了氫能產(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)略地位,有必要通過規(guī)劃予以進一步落實。
目前國內(nèi)氫能規(guī)劃呈“自下而上”特點,地方對發(fā)展氫能非常積極,但國家層面規(guī)劃欠缺。建議國家出臺《氫能中長期發(fā)展規(guī)劃》,針對氫能產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展優(yōu)劣勢作出系統(tǒng)評估,就未來氫能產(chǎn)供儲銷體系作出系統(tǒng)部署安排,對照2030年作為綠氫時代分界線,提出各個階段氫能的發(fā)展目標(biāo)和地方分解重點工程計劃。盡快制定國家層面氫能發(fā)展規(guī)劃也有利于對地方發(fā)展氫能發(fā)展規(guī)劃作出統(tǒng)籌協(xié)調(diào),防止出現(xiàn)氫能產(chǎn)業(yè)低水平重復(fù)建設(shè)。
2.加大科技創(chuàng)新與政策扶持力度
當(dāng)前氫能產(chǎn)供儲銷各環(huán)節(jié)均不同程度存在技術(shù)短板。加強氫能產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān),如低成本制綠氫技術(shù)、氫儲能發(fā)電技術(shù)、天然氣摻氫運輸及分離技術(shù)、燃料電池技術(shù)等。氫產(chǎn)業(yè)涉及制氫、儲能發(fā)電、電網(wǎng)氣網(wǎng)耦合等諸多環(huán)節(jié),對氣候波動高度敏感,系統(tǒng)運行非常復(fù)雜,需要高水平的智能優(yōu)化集成技術(shù)支撐。
目前業(yè)界熱議且在部分地區(qū)發(fā)展規(guī)劃中已有涉及的基于智能化的新能源云技術(shù)就是當(dāng)前及今后一個時期重點攻關(guān)方向。加快核心關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)突破是氫能產(chǎn)業(yè)能否實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展的重中之重,為此需要創(chuàng)建產(chǎn)學(xué)研用主體聯(lián)合攻關(guān)機制。完善財政補貼和科技攻關(guān)支持政策,加大氫能關(guān)鍵材料及核心技術(shù)研究,加快核心技術(shù)成果轉(zhuǎn)化;建立氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展基金,探索氫能產(chǎn)業(yè)支持政策;在綠氫資源富集區(qū)加大燃料電池汽車、加氫站、氫走廊的推廣建設(shè)。
3.繼續(xù)加強氫能標(biāo)準(zhǔn)體系制定和推廣
我國近些年出臺近100 項氫能技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),標(biāo)準(zhǔn)數(shù)量高出日本、韓國、美國等氫能發(fā)達國家。但這些標(biāo)準(zhǔn)多集中在終端的燃料電池技術(shù)、檢測、安全等相關(guān)領(lǐng)域,制氫、儲運、加注等關(guān)鍵領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)缺乏,對氫能產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新和市場突破形成制約。
氫能全產(chǎn)業(yè)鏈管理涉及國家多個職能部門, 需統(tǒng)籌各部門予以系統(tǒng)推進,建立完整、先進的 涵蓋制氫、儲運、終端消費全產(chǎn)業(yè)鏈氫能規(guī)范標(biāo) 準(zhǔn)。特別是今后的發(fā)展涉及氫氣身份由化工原料 向能源轉(zhuǎn)變,需要在能源消費諸多領(lǐng)域明確操作 和運行規(guī)則,需要有系列標(biāo)準(zhǔn)支持。一旦標(biāo)準(zhǔn)規(guī) 則發(fā)展起來了,氫能產(chǎn)業(yè)化便可實現(xiàn)在管理和技 術(shù)方面“有法可依”,這對于今后的產(chǎn)業(yè)化推進非常重要。
4.組建央企牽頭的氫能產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟
央企是國民經(jīng)濟的重要支柱,業(yè)務(wù)覆蓋了氫能產(chǎn)業(yè)鏈的各個環(huán)節(jié),理當(dāng)是未來氫能革命的重要推動者。國務(wù)院國資委監(jiān)管的97家央企中,開展氫能相關(guān)業(yè)務(wù)或布局的央企已有26家,數(shù)量占比達1/4。
目前的綠氫項目試點中,央企已經(jīng)位居前列。借鑒美國和日本等氫能領(lǐng)先國家的經(jīng)驗,結(jié)合我國制度優(yōu)勢,組建氫能產(chǎn)供儲銷跨產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟,進一步加大氫能產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)協(xié)作力度,打造氫能產(chǎn)業(yè)自主創(chuàng)新生力軍,共同提升氫能產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)鍵材料、設(shè)備和技術(shù)的國產(chǎn)化率。借助聯(lián)盟的力量,聯(lián)合油氣、煤炭、新能源發(fā)電、電網(wǎng)企業(yè)、氫能裝備等領(lǐng)域行業(yè)龍頭企業(yè),形成依托生產(chǎn)要素共享的發(fā)展合力,縮短重點技術(shù)的研發(fā)周期以及投資項目投運周期,促進氫能產(chǎn)業(yè)跨越式發(fā)展。
5、結(jié)語
氫作為終極能源,其生產(chǎn)和消費水平提升是我國和世界能源革命的重要組成部分,是我國實現(xiàn)碳達峰、碳中和戰(zhàn)略的現(xiàn)實選擇。我國能源結(jié)構(gòu)低碳化程度低,實現(xiàn)碳達峰、碳中和目標(biāo)形勢嚴(yán)峻,大力發(fā)展包括氫能在內(nèi)的清潔能源,促進能源結(jié)構(gòu)低碳化、零碳化的任務(wù)非常迫切。為此需要制定國家層面的氫能發(fā)展規(guī)劃,就氫氣產(chǎn)供儲銷做出部署,協(xié)調(diào)和統(tǒng)籌全國氫能發(fā)展。在此形勢下,明確氫能發(fā)展目標(biāo),制定氫能發(fā)展路線, 規(guī)劃重點工程具有重要的現(xiàn)實意義。