翟建 包生藝

摘要：本文基于我國氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢，著重分析寧夏發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)的比較優(yōu)勢，通過加快氫能等低碳能源高效利用，完全可以走出一條優(yōu)化能源供給結(jié)構(gòu)、推動能源清潔低碳轉(zhuǎn)型發(fā)展、提升能源自主保障能力的高質(zhì)量發(fā)展路子。

關(guān)鍵詞：寧夏發(fā)展;氫能產(chǎn)業(yè);比較優(yōu)勢

1我國氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢

氫能與風(fēng)能、光能等一并列為新能源，氫能產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為涵蓋氫氣制備、儲存、運(yùn)輸、加注、燃料電池、配套基礎(chǔ)設(shè)施以及終端應(yīng)用的新興產(chǎn)業(yè)。中國與歐美等發(fā)達(dá)國家已將發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)上升為國家能源戰(zhàn)略的重點(diǎn)方向，發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)成為優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)、提高能源安全、促進(jìn)能源革命及應(yīng)對氣候變化的重要載體。

1.1政策環(huán)境持續(xù)優(yōu)化

2019年3月，《政府工作報(bào)告》首次提出推動充電、加氫等設(shè)施建設(shè);2020年4月，《中華人民共和國能源法（征求意見稿）》明確了氫能的能源屬性;2020年5月，國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展計(jì)劃的主要任務(wù)中明確，制定國家氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃，支持新能源汽車、儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展，推動智能汽車創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略實(shí)施[1]。在此前后，國家有關(guān)部門重點(diǎn)在氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、財(cái)政補(bǔ)貼政策、技術(shù)裝備創(chuàng)新支撐研究、儲能氫能新技術(shù)提升、能源創(chuàng)新平臺認(rèn)定等方面進(jìn)行了一系列制度設(shè)計(jì)。這標(biāo)志著氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展迎來了重大發(fā)展機(jī)遇，增強(qiáng)了行業(yè)發(fā)展信心，調(diào)動了地方規(guī)劃發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)的積極性，激活了市場投資動力，氫能產(chǎn)業(yè)開始導(dǎo)入商業(yè)化應(yīng)用階段。

1.2應(yīng)用技術(shù)加快拓展

在氫能基礎(chǔ)設(shè)施技術(shù)方面，可完全自主研發(fā)制造煤氣制氫、天然氣制氫、甲醇制氫、電解水制氫設(shè)備，已掌握氫氣液化關(guān)鍵技術(shù)，擁有建設(shè)、工藝、生產(chǎn)相關(guān)能力?？勺灾餮邪l(fā)制造35MPa與70MPa加氫機(jī)、45MPa與80MPa中小流量氫氣壓縮機(jī)、45MPa與98MPa固定儲氫裝備，擁有加氫站系統(tǒng)控制算法優(yōu)化與產(chǎn)品集成能力。在燃料電池車用技術(shù)裝備方面，形成自主研發(fā)生產(chǎn)30～60kW燃料電池電堆及動力系統(tǒng)能力，且擁有燃料電池金屬雙極板、氣體擴(kuò)散層等關(guān)鍵材料設(shè)計(jì)加工能力。在終端應(yīng)用方面，自主研發(fā)了燃料電池公交車、箱式物流車、轎車、燃料電池有軌電車、燃料電池?zé)o人機(jī)。同時(shí)，應(yīng)用市場潛力巨大，氫能及燃料電池技術(shù)基本具備產(chǎn)業(yè)化條件。加之近年來光伏、風(fēng)電等清潔再生能源成本大幅下降，化工副產(chǎn)氫提純技術(shù)的進(jìn)步，使氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展具備了規(guī)?；奈镔|(zhì)基礎(chǔ)。

1.3燃料汽車制約因素逐漸化解

一是氫能在交通領(lǐng)域的應(yīng)用范圍更加引發(fā)市場關(guān)注，我國燃料電池汽車應(yīng)用于物流、公交和大巴等商用車領(lǐng)域，快速向乘用車領(lǐng)域擴(kuò)大;國家調(diào)整燃料電池汽車支持政策，增加了示范城市發(fā)展動力，示范效應(yīng)不斷增強(qiáng)，加速推動產(chǎn)業(yè)發(fā)展。二是加氫站建設(shè)全面提速，在政策支持和示范引領(lǐng)下，加氫站及相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施的布局快速啟動，未來的投資主體將以中石油、中石化、國家能源等中央企業(yè)為主，民營獨(dú)資或合資建設(shè)為輔，同時(shí)通過鼓勵加氫站投資，創(chuàng)新建站模式，合建站、捆綁建站將成為發(fā)展趨勢。三是燃料汽車成本快速下降，針對產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀，中央財(cái)政支持燃料電池汽車核心技術(shù)產(chǎn)業(yè)化攻關(guān)，國內(nèi)自主研發(fā)的電堆技術(shù)正在逐步完善和成熟，國產(chǎn)化的比例將會大幅提高，加上其價(jià)格下降趨勢，傳導(dǎo)燃料電池汽車的成本進(jìn)一步下降。

1.4氫能應(yīng)用場景更加豐富

一是氫燃料應(yīng)用，除公交汽車、城市物流用車等商用汽車和乘用車外，正在向重型卡車和氫能船舶等領(lǐng)域延伸;二是氫燃料電池作為布式電源，在無人飛機(jī)、鐵塔基站及應(yīng)急電源等領(lǐng)域廣泛使用，應(yīng)用市場不斷擴(kuò)大;三是氫氣與天然氣混合燃燒能減少氮氧化物污染排放，降低用氣成本，提高燃燒效率。同時(shí)，氫燃料電池作為儲能設(shè)備，可消納光伏、風(fēng)電等清潔電能，提升用電效率，降低棄電率。

1.5產(chǎn)業(yè)化集聚效應(yīng)初步顯現(xiàn)

一是能源與制造大型骨干企業(yè)加速布局，國內(nèi)氫能及燃料電池產(chǎn)業(yè)鏈規(guī)模以上企業(yè)超過300家，大型骨干企業(yè)占比約20%[2];二是基礎(chǔ)設(shè)施薄弱短板加速突破，燃料電池零部件及應(yīng)用環(huán)節(jié)、氫能儲運(yùn)及加氫基礎(chǔ)設(shè)施等“卡脖子”環(huán)節(jié)趨于突破。預(yù)計(jì)到2030年，加氫站數(shù)量達(dá)到1500座，整體規(guī)模將位居全球前列[2]。三是區(qū)域產(chǎn)業(yè)集聚效應(yīng)顯著，珠三角、長三角、京津冀和中部地區(qū)先行先試加快推動氫能及燃料汽車產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，其中，北京、上海、廣東、江蘇、山東、河北等六省市產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)企業(yè)合計(jì)占全國規(guī)模以上企業(yè)總數(shù)的51%，2019年廣東、北京、河北三地燃料電池汽車銷售量全國占比超過80%[2]。在低碳發(fā)展和能源轉(zhuǎn)型的大背景下，氫能產(chǎn)業(yè)獲得了自下而上的發(fā)展態(tài)勢，即產(chǎn)業(yè)、地方政府和二級市場積極性非常強(qiáng)，區(qū)域布局的競爭格局正在逐漸形成。

2寧夏發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)的比較優(yōu)勢

2.1工業(yè)副產(chǎn)氫獲取便利

目前，氫的制取主要有化石能源重整制氫、工業(yè)副產(chǎn)提純制氫、電解水制氫三種方式。寧夏能源化工產(chǎn)業(yè)完備，基本形成了以現(xiàn)代煤化工、石油化工、電石化工、鹽化工、精細(xì)化工為主導(dǎo)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，現(xiàn)有的煤氣化、焦?fàn)t氣、氯堿化工和煉油廠副產(chǎn)等煤化工技術(shù)，均可在不產(chǎn)生額外二氧化碳排放的基礎(chǔ)上，獲取大量低成本氫能。據(jù)測算，寧夏每年副產(chǎn)氫超過200萬噸，占全國氫氣使用總量的10%左右。同時(shí)，寧東能源化工基地400萬噸煤炭間接液化示范項(xiàng)目、百萬噸煤制烯炬、煤制甲醇等現(xiàn)代煤化工產(chǎn)業(yè)均可為氫能使用提供豐富的應(yīng)用場景，寧夏工業(yè)副產(chǎn)提純制氫前景廣闊。

2.2地上煤氣化制氫潛力巨大

寧夏煤炭探明儲量469億噸，寧東煤田已探明儲量393億噸，遠(yuǎn)景預(yù)測儲量1394億噸。[3]主要煤種以不粘結(jié)煤、長焰煤為主，煤質(zhì)優(yōu)良，具有低灰、特低硫、特低磷、中高發(fā)熱量、高化學(xué)活性等特點(diǎn)，是優(yōu)質(zhì)動力用煤和化工原料用煤。依托寧東能源化工基地完備的工業(yè)基礎(chǔ)條件，煤炭氣化制氫氣成本廉價(jià)，基礎(chǔ)條件良好。

2.3地下煤氣化制氫條件具備

寧夏煤炭地下氣化技術(shù)具有資源利用率高、地表環(huán)境破壞少、二氧化碳排放少等特點(diǎn)，特別適用于深部煤炭開發(fā)和廢棄礦井資源再利用。據(jù)測算，寧夏1000米以下煤炭儲量約1721億噸，僅石嘴山廢棄礦井煤炭資源約20億噸，探索地下煤炭氣化制氫經(jīng)濟(jì)價(jià)值巨大。國內(nèi)甘肅華亭、新疆鄙善煤炭地下氣化工程試驗(yàn)成功，寧夏可以借鑒其取得的經(jīng)驗(yàn)。

2.4風(fēng)光電解水制氫優(yōu)勢明顯

寧夏是全國首個(gè)新能源綜合示范區(qū)，新能源裝機(jī)規(guī)模和電力裝機(jī)比重均位居全國前列，預(yù)計(jì)2020年全區(qū)風(fēng)力發(fā)電裝機(jī)達(dá)到1100萬千瓦、光伏1000萬千瓦。據(jù)統(tǒng)計(jì)， 2018年全區(qū)新能源棄電量8.51億千瓦時(shí)，棄電率3.11%。開展以新能源廢棄電量制氫替代傳統(tǒng)制氫技術(shù)，可大幅節(jié)約能源消耗，降低制氫成本，減少二氧化碳排放。據(jù)測算，寧夏每年制氫總量超過200萬噸，均采用焦?fàn)t煤氣制氫或甲醇重整方式制氫，如果使用清潔能源電解水制氫，生產(chǎn)同樣數(shù)量的氫氣，可節(jié)約煤炭消耗約30萬噸、減少二氧化碳排放60萬噸以上，極大緩解了寧夏減排壓力。隨著風(fēng)光等清潔電能成本快速下降和碳排放交易政策推進(jìn)，寧夏利用棄風(fēng)光發(fā)展電解水制氫產(chǎn)業(yè)具有明顯優(yōu)勢。

2.5氫能重卡車運(yùn)輸市場廣闊

寧東地區(qū)煤炭及工業(yè)物資運(yùn)量巨大，物流車輛運(yùn)行區(qū)域相對固定，路線相對單一，城際距離適中，適宜推廣氫燃料電池汽車。據(jù)測算，2018年寧東區(qū)域汽運(yùn)煤量為3000萬噸～4000萬噸，各類運(yùn)輸車輛總數(shù)近10000輛，其中重卡占94.9%。載重車輛數(shù)量大，尾氣排放給環(huán)境帶來巨大的環(huán)保壓力。發(fā)展氫燃料電池重載車輛有利于解決燃油污染問題。目前，寧東地區(qū)每年煤炭、化工材料和產(chǎn)品、灰渣等年運(yùn)輸總量達(dá)到65億噸，充分展現(xiàn)了氫能重卡車運(yùn)輸市場需求。

2.6實(shí)現(xiàn)新能源與現(xiàn)代化工耦合發(fā)展

寧東基地現(xiàn)有精細(xì)化工企業(yè)對高純氫需求大，寧夏神華煤業(yè)、寶豐集團(tuán)、寶廷新能源、寶利新能源等大型煤化工企業(yè)氫氣用量巨大，僅寶豐、寶利兩家企業(yè)需氫量可達(dá)28.1萬噸/年。但受生態(tài)環(huán)境容量約束加大和實(shí)施碳排放交易影響，企業(yè)可持續(xù)性發(fā)展面臨巨大壓力，隨著可再生能源電解水制氫成本大幅下降，發(fā)展可再生能源電解水制氫，成為大型煤化工企業(yè)工業(yè)脫碳補(bǔ)氫、提升產(chǎn)能的主要手段。

2.7開辟再生新能源消納新渠道

寧夏已建成的寧東-浙江、寧東-山東兩條特高壓外送電通道，光伏、風(fēng)電占全部外送電的50%以上，寧東基地是寧夏乃至西北地區(qū)電力外送的交匯點(diǎn)，發(fā)展大規(guī)模氫儲能，開展新能源調(diào)峰交易試點(diǎn)和跨區(qū)域調(diào)度，可為提高可再生能源利用效率和實(shí)現(xiàn)可再生能源能源轉(zhuǎn)化、儲運(yùn)、利用提供理想場所。

2.8出臺發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)政策措施

寧夏自治區(qū)政府出臺《加快培育氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)意見》，明確支持寧東能源化工基地先行開展制氫、儲運(yùn)、加氫站等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，建成1～2座日加氫能力500公斤及以上加氫站。[5]通過落實(shí)強(qiáng)化創(chuàng)新能力建設(shè)、構(gòu)建全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展支撐體系、加快基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、重點(diǎn)培育發(fā)展氫燃料電池汽車及零部件產(chǎn)業(yè)、開展氫能應(yīng)用試點(diǎn)示范等重點(diǎn)任務(wù)，推進(jìn)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

2.9龍頭企業(yè)帶來“頭雁”效應(yīng)

近年來，寧東能源化工基地依托煤化工產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)勢，聚集了一批制造業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)。寧夏寶豐能源集團(tuán)股份有限公司是國內(nèi)高端煤基新材料和化學(xué)品制造的骨干企業(yè)，企業(yè)立足寧夏地區(qū)豐富的太陽能等可再生資源優(yōu)勢，推動氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展，規(guī)劃投資14億元，正在建設(shè)太陽能電解水制氫儲能及綜合應(yīng)用示范項(xiàng)目，配套制氫儲能、氫氣儲運(yùn)、加氫站建設(shè)，2020年底前項(xiàng)目建成投產(chǎn)后，引領(lǐng)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展進(jìn)入快車道。

3結(jié)語

綜上所述，寧夏發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)的比較優(yōu)勢明顯，通過加快氫能等低碳能源高效利用，完全可以走出一條優(yōu)化能源供給結(jié)構(gòu)、推動能源清潔低碳轉(zhuǎn)型發(fā)展、提升能源自主保障能力的高質(zhì)量發(fā)展路子。在發(fā)展過程中，應(yīng)著重解決好以下四個(gè)方面的問題。

（1）堅(jiān)持政府引導(dǎo)，市場主導(dǎo)，科學(xué)布局。堅(jiān)持有所為，有所不為，因地制宜，趨利避害。發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)，始終堅(jiān)持綠色發(fā)展理念，依托寧夏現(xiàn)實(shí)基礎(chǔ)和能源優(yōu)勢，優(yōu)先發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)鏈的前端制氫、副產(chǎn)氫提純等，積極開展氫燃料公交車，區(qū)域重卡等試點(diǎn)運(yùn)營。開展技術(shù)創(chuàng)新和推廣應(yīng)用，防止盲目跟風(fēng)、一哄而上，造成資源配置低效，產(chǎn)能過剩。

（2）堅(jiān)持綠色理念，低碳發(fā)展，示范先行。大力發(fā)展光伏、風(fēng)電等清潔能源制氫，把寧夏打造成為國內(nèi)“綠氫”生產(chǎn)示范基地。率先支持在“寧東”地區(qū)推廣氫能重卡運(yùn)輸車輛運(yùn)營，“寧東”至銀川城際間氫燃料客運(yùn)車示范運(yùn)營。支持銀川市率先開通1～2條示范公交線路運(yùn)營氫燃料電池公交車，逐步擴(kuò)大到銀川都市圈城際間氫燃料電池客運(yùn)車示范運(yùn)營。[5]

（3）堅(jiān)持優(yōu)化環(huán)境，擴(kuò)大開放，創(chuàng)新模式?？偨Y(jié)國內(nèi)外產(chǎn)業(yè)發(fā)展進(jìn)程，任何新的產(chǎn)業(yè)在導(dǎo)入期，都需要政府的關(guān)心、愛護(hù)、支持，進(jìn)而由市場資源配置，發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)亦是如此。寧夏地處內(nèi)陸，支撐產(chǎn)業(yè)發(fā)展的技術(shù)、資金、人才，研發(fā)創(chuàng)新機(jī)構(gòu)等資源集成度低，產(chǎn)業(yè)生態(tài)脆弱，只有通過機(jī)制、體制、模式創(chuàng)新，才能創(chuàng)出一條發(fā)展新路子。比如，借鑒國內(nèi)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展比較好的地區(qū)成功經(jīng)驗(yàn)，企業(yè)與政府合作成立市場主體，引進(jìn)其技術(shù)研發(fā)團(tuán)隊(duì)來寧建加氫站、開展公交線路示范運(yùn)營;也可采取加氫站和加油站捆綁的模式，即企業(yè)在該地投資一座加氫站，可以獲批一座加油站，再以加油站盈利補(bǔ)貼加氫站運(yùn)營的方式發(fā)展;對投資大的項(xiàng)目，可考慮配置新能源計(jì)劃，支持發(fā)展電解水制氫。

（4）堅(jiān)持部門協(xié)同，整合資源，持續(xù)發(fā)展。強(qiáng)化部門協(xié)同，形成發(fā)展共識，凝聚工作合力。鼓勵電力企業(yè)結(jié)合風(fēng)光電技術(shù)進(jìn)步、成本下降、電網(wǎng)消納等情況，有效整合風(fēng)電、光伏發(fā)電、低谷電力及可再生能源，支持采用合適的技術(shù)路線制氫。正確處理安全與發(fā)展的關(guān)系，做好重點(diǎn)區(qū)域安全規(guī)劃和風(fēng)險(xiǎn)評估，在招商引資和項(xiàng)目建設(shè)中嚴(yán)格安全生產(chǎn)準(zhǔn)入，從源頭管控安全風(fēng)險(xiǎn)。

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