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以氢降碳 我国氢能进入加速发展窗口期

来源:互联网 | 2021-09-15 10:45:06

氢能是实现碳中和的重要支撑。在之前召开的中阿能源合作高峰论坛上,与会专家认为,我国氢能产业处于大规模爆发前夜,虽然各省区市陆续发布了氢能规划和指导意见,但受缺少对整个产业的顶层规划、行业标准体系还不健全等诸多因素影响,我国氢能产业尚处于发展的初级阶段,未来应加快建立自主技术研发体系、健全产业链、推动产业规模化发展。

氢能即将迎来产业发展拐点

今年4月,全球最大电解水制绿氢项目——宝丰能源“国家级太阳能电解水制氢综合示范项目”在宁夏投产。该项目通过太阳能电解水制绿氢、绿氧,并直供化工系统,用绿氢、绿氧替代化石能源生产高端化工产品,开辟了一条用新能源替代化石能源的科学路径,每年直接减少近40万吨标煤、减少二氧化碳排放约70万吨。

“我们第一个在行业内提出企业碳中和目标,并制定了详细的碳减排计划,每年将投入30亿元,力争用20年时间率先实现企业碳中和。”宁夏宝丰集团董事长党彦宝说。

不引入“氢能 ”,就没办法进入深度脱碳。“绿电+绿氢”是实现碳中和的有力武器,我国已经有100多家企业发布了碳中和路线图。因此,在碳中和共识下,氢能作为不可或缺的清洁二次能源获得长足发展。

记者了解到,目前,我国氢能产业链已经逐渐铺开,越来越多的企业进军氢能,超过三分之一的央企已经在进行包括制氢、储氢、加氢、用氢等环节的全产业链布局,并取得了一批技术研发和示范应用成果。各地可再生能源电解制氢项目纷纷投产,加氢站投入运营,氢燃料电池汽车产业加快布局……氢能产业在持续升温。

“我国已成为全球第一大氢气生产和消费国,2020年氢气年产量达2500万吨,初步形成了从基础研究、应用研究到示范推广的全方位发展格局,涵盖制氢、储运、加注、应用的完整产业链。”中国产业发展促进会氢能分会副会长兼秘书长张宇说,氢能可以连接多种能源形式,构成耦合发展体系,是支撑可再生能源大规模发展的理想互联媒介,也是实现交通、工业和建筑等领域大规模深度脱碳的最佳选择。

不过,我国生产氢气中,主要是通过煤炭、石油等化石能源制得的灰氢,但与煤制氢相比,绿氢的制取成本仍然较高,未来随着光伏组件下降,发电和制氢成本还将进一步下降。因此,从整个氢能产业的发展来看,目前仍处于起步阶段,现阶段主要还是做技术积累、产业链完善和应用示范。

“按照我们对产业发展的判断,在2025年前后可能会出现产业发展的拐点,经过一定时间的技术积累,到2025年之后能够具备商业化推广的条件,这是一个大的产业方向。”国家电投氢能公司党委书记、董事长李连荣说。

产业规模化还需破除瓶颈

根据中国氢能联盟预测,到2025年,我国氢能产业产值将达到1万亿元。到2050年,氢气需求量将接近6000万吨,实现二氧化碳减排约7亿吨,氢能在我国终端能源体系中占比超过10%,产业链年产值达到12万亿元,成为引领经济发展的新增长极。

而“十四五”是氢能产业链构建关键时期,当前各省区市纷纷出台氢能产业规划,试图抢抓行业发展机遇,虽然蓝图美好,但是瓶颈也不少。业内人士分析认为,从推动氢能技术发展和规模化应用的角度来看,当前制约氢能发展的主要因素不容忽视。

一是国家的顶层氢能专项规划还没有发布,没有一个大的规划指导。尽管现在对氢能的应用有一个共识,20多个省区市出台了氢能规划,但缺少对整个产业的顶层规划,所以未来氢能的发展方向和整个产业的规模,现在还不能很清楚地预知。

二是行业的标准体系仍不健全。目前已有的关于氢的标准大部分是集中在化工领域,是对氢作为原化工原材料属性的一个约束。从能源的属性角度看,整个的标准体系还在建设当中。

三是当前的技术体系还很不完备。现在整个氢能的技术处在一个研发和运用阶段,技术的完整体系还没有建立起来,未来还需要一段时间。在制氢领域技术则相对比较成熟,但在氢能源汽车等下游应用领域,很多关键技术还是掌握在美日等发达国家手中,很多材料需要进口,国产化率比较低。

四是目前的产业链还没有完全形成,很多产能还没有建成,已建成的产能规模实际也还比较小。目前国内外正在积极开发的绿氨项目,其中大部分为规模较小的试点项目,预计产能为每年2万吨至6万吨。

五是市场推广的规模还很小,由于很多应用场景还停留在示范应用的阶段,还不足以拉动整个产业的成熟和经济性的一个提升。很大一部分氢能被用于化工装置,氢能是作为化工生产的原料,仅有小部分氢能用于氢燃料电池汽车。

六是目前从事氢能行业的研发和制造的团队很多,但团队都很小,真正具有标杆意义的领军企业还没有完全形成。

强健氢能产业“筋骨”正当时

2020年,我国双碳目标提出后,氢能开发开始加速,未来,氢能的应用场景将越来越广阔。一些与会专家认为,与国外相比,我国在可再生能源制氢技术、车载高压储氢及氢运输、加氢站设施数量、燃料电池的核心零部件技术等方面还有较大差距。未来,氢能产业要加快规模化、商业化应用,必须提升基础研究、前沿技术和创新能力,逐步降低用氢成本,增强产业链经济性。

一是建立自主技术研发体系势在必行。李连荣认为,未来氢能应该跟电做成一个相互补充的体系,在正常情况下,氢的配送体系和电的配送体系保持相对独立,实现能源供给多样性,在紧急情况下“电转成氢”“氢转成电”。现在的产业链规模小,还有很多环节缺失,我们要把整个产业链搭建起来,推动整个产业的规模化发展,才能在未来拥有庞大的氢能经济。

二是降低成本才能更好地推广应用。安全可靠、高效经济是氢能产业发展的主题,隆基氢能科技有限公司副总经理王英歌认为,在光照资源较好的地区,光伏发电的技术成本已接近每度7分钱,充分利用低廉的光伏电力成本,使绿氢有望成为最为廉价的制氢方式。当前,高电价导致制氢成本居高不下,灰氢及非绿电电解水制氢不能实现减碳目标。“绿电+绿氢”将推动制氢成本的下降,并有效克服可再生能源间歇性、储存性问题。

三是推动产业链延伸以寻找能源转型的新途径。中国机械设备工程(银川综合保税)有限公司总经理廖阔认为,从绿氢到绿氨,是实现双碳目标能源转型的新途径。绿氨作为燃料和化工原料在未来有巨大的发展潜力,目前国内外正在积极开发绿氨项目,其中大部分为规模较小的试点项目。中国机械设备工程有限公司首先加入亚太“绿氢”“绿氨”供应链,并致力于在国际市场上成为开发绿氢和绿氨工程的承包商,公司将在西北市场开发第一个“绿氢”合成制取“绿氨”项目,使绿氨产品走向国际市场。

四是给予氢能产业补贴以加快创新发展。宁夏宁东能源化工基地管委会氢能中心主任赵瑞认为,现阶段在无法实现成本快速下降的情况下,氢能产业发展需要政府大力支持,建议给予企业制绿氢项目专项的补贴以更好地培育产业。在氢能应用领域,建议交通主管部门给予氢燃料电池汽车一定的优惠政策,如给予购车补贴、减免高速公路通行费、优先通行权等。

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