文/曲紹楠
氫能是能源革命的突破口之一。其發(fā)展和利用,必將帶來能源結構的重大改變。
截至2020 年2 月,我國的加氫站數(shù)量已達到64 座,先后有40 個地區(qū)出臺了相關的氫能規(guī)劃。氫能發(fā)展的觸角已從珠三角延伸到長三角、渤海灣,甚至到達內(nèi)陸的山西、內(nèi)蒙古等地。究竟是何種魅力,讓大家紛紛對氫能發(fā)展拋出了橄欖枝呢?
3 月29 日,中國石化董事長張玉卓表示,中國石化將著力構建以能源資源為基礎,以潔凈能源和合成材料為兩翼,以新能源、新經(jīng)濟、新領域為重要增長點的“一基兩翼三新”發(fā)展格局,努力實現(xiàn)更高質(zhì)量、更有效益的發(fā)展。
在今年的“兩會”上,中國石化的韓峰、呂亮功、李永林等多名代表建言,要關注氫能產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。
目前,中國石化已具備了強大的制氫能力、成熟的能源安全管理經(jīng)驗和全面的網(wǎng)絡站點體系,年產(chǎn)氫能力超過300 萬噸,是國內(nèi)最大的氫能源供應商之一。
2019 年7 月1 日,中國石化在廣東佛山建成了國內(nèi)首座油氫合建站。此后,中國石化分別在浙江和上海等地,建成了當?shù)厥着佑汀⒓託涞裙δ苡谝惑w的綜合能源供應站。作為2022 年北京冬奧會的戰(zhàn)略合作伙伴,中國石化將為北京和張家口冬奧會氫燃料電池車提供氫氣供應、車輛加氫和加氫站運營保障。
繼佛山開創(chuàng)了加氫站先河之后,廣東又有新動作。
今年5 月28 日,中國石化廣東石油分公司聯(lián)手廣州市黃埔區(qū)、廣州開發(fā)區(qū),打造氫能汽車應用發(fā)展基礎設施,重點規(guī)劃在該區(qū)新建20 座以上集加氫、加油、充電、非油、光伏發(fā)電“五位一體”的綜合能源銷售站,預計系列項目營收超過100 億元。
中國石化是國內(nèi)最大的氫能供應商之一,廣州開發(fā)區(qū)是國家新能源綜合利用示范區(qū)、廣東省氫燃料電池汽車商業(yè)運營示范區(qū),正在重點培育氫能產(chǎn)業(yè)。業(yè)內(nèi)評價,雙方合作共同推進氫能產(chǎn)業(yè)建設,將助推該區(qū)完善氫能全產(chǎn)業(yè)鏈集聚發(fā)展,打造“中國氫谷”。
目前,廣東石油運營的全國首座油氫合建站——佛山南海樟坑油氫合建站,日加氫超過450 千克,氫燃料公交車加注一次只需4 分鐘,續(xù)航300 公里。
“這種利用現(xiàn)有場地建設油氫電一體化的網(wǎng)點,被行業(yè)認為是氫能應用落地的最好方式。它不僅可以有效節(jié)約土地成本,解決加氫站土地規(guī)劃、行政審批等問題,而且可充分發(fā)揮品牌資源優(yōu)勢,為客戶提供多元化的能源供應服務?!睆V東石油總經(jīng)理陳成敏認為,氫能行業(yè)具有廣闊的前景,要抓住機遇大力推進加氫站的建設。
◇氫能,較之傳統(tǒng)能源更清潔,成為傳統(tǒng)能源企業(yè)轉(zhuǎn)型的重要方向之一。 供圖/中國石化
近年來,廣東省政府加快發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè),在佛山、云浮兩市共建氫能產(chǎn)業(yè)基地,氫能產(chǎn)業(yè)鏈初具雛形。
佛山市政府先后出臺了發(fā)展規(guī)劃及扶持補貼政策,在《氫能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2018—2030 年)》中明確2030 年建成57 座加氫站,將佛山建成全國領先的氫能源產(chǎn)業(yè)示范城市和集聚高地。
“佛山石油還與佛山燃氣集團等企業(yè)簽訂了戰(zhàn)略框架協(xié)議,擬共同出資合作拓展禪城區(qū)3 個網(wǎng)點,業(yè)務范圍涵蓋加油、加氫、充電及非油品等多個項目?!痹诜鹕绞徒?jīng)理趙忠武看來,只有深化合資合作才能實現(xiàn)優(yōu)勢互補、共贏發(fā)展。目前,佛山已建成了17 座加氫站。
通過積極布局氫能發(fā)展,廣東石油探索出了一條“以氫為由取網(wǎng)點,以油養(yǎng)氫謀布局”的發(fā)展路子。目前,發(fā)展氫能已成為行業(yè)共識,廣東石油將繼續(xù)借助政府發(fā)展氫能機遇,在搶占市場資源的同時快速鎖定網(wǎng)點,全面提升營銷網(wǎng)絡的優(yōu)勢地位。
距離上海100 公里的浙江嘉興,這里的加氫站建設和氫能研究被業(yè)內(nèi)評價為很兇猛。7 月23日,位于浙江省嘉興港區(qū)濱海大道1515 號的中國石化浙江石油嘉興港區(qū)濱海大道站正式營業(yè)。該站由浙江石油嘉興分公司與濱海集團公司共同出資建設。
除傳統(tǒng)的汽柴油和非油品服務外,該站還可提供LNG 天然氣、電、氫三種新型潔凈能源,為周邊廠礦企業(yè)、化工園區(qū)、物流企業(yè)等提供“一站式”“全方位”能源補給。加氫功能預計年底前投入使用,屆時日加氫能力達到1000 千克。
此前,2019 年10 月15 日,浙江省內(nèi)第一座油氫綜合供能服務站——浙江嘉興嘉善善通加油加氫站已經(jīng)投入運營,為嘉善縣50 余輛氫燃料電池公交車提供服務。
嘉善善通加油加氫站坐落在嘉善客運中心旁,是浙江省內(nèi)第一座集加油、加氫等功能于一體的綜合能源供應站。該站分為東西兩個對稱區(qū)域,西邊是傳統(tǒng)的汽柴油供應區(qū),東邊供應的則是氫能。
江誠是這座合建站的站長。他介紹說:“加氫和加油區(qū)別很多。除操作規(guī)程要求更高外,花費的力氣更多。”加氫槍比加油槍重2~3 倍,所以站里都是男員工加氫。
每天的17 時~20 時,是公交車加氫的密集時段。隨著一輛輛公交車陸續(xù)駛?cè)耄究諘绲募託鋱龅乇粩D得滿滿當當。加注一輛公交車平均需要5 分鐘,跟加油相比稍慢,而注入公交車的氫氣溫度一般在-5℃左右。
剛開始加氫時,司機師傅遠遠地躲到一旁,還有人問:“安全么?”每次,江誠都會耐心解釋原理?!澳壳埃紊瓶h現(xiàn)有城市公交300 輛,其中氫燃料公交車47 輛,占比15.7%。預計到年底還會增加53 輛?!苯\介紹。
嘉善縣處于長三角城市群核心區(qū)域,縣中特別開通了與江蘇、上海銜接的示范公交線路,氫能產(chǎn)業(yè)鏈相對成熟。該站是嘉善縣加快推動氫能與燃料電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展和開展燃料電池汽車試點示范的重要基礎性工程之一,也是打造“氫能樣板”的重要載體。
氫能發(fā)展的春風,由南到北也吹到了北京。
9 月8日, 中國石化北京石油、北汽福田汽車有限公司、輕程(上海)物聯(lián)網(wǎng)科技有限公司三方在2020 年中國國際服務貿(mào)易交易會氫燃料電池汽車專場上,簽署了戰(zhàn)略合作意向書。三方將聯(lián)合成立合資公司,共同構建以北京為中心、逐步輻射京津冀的氫能源應用場景,共同推動氫能與燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
“合資公司將依托三方各自的技術優(yōu)勢和資源,從氫燃料電池汽車運營場景出發(fā),根據(jù)港口、經(jīng)濟區(qū)、物流園區(qū)等產(chǎn)業(yè)新區(qū)需求,為郵政、快遞物流、碴土運輸?shù)壬逃眠\輸車輛提供加氫服務?!北本┦徒榻B,將選取合適的加油站增設加氫設施,建設油氫合建站,構建“車·站·景”一體化的產(chǎn)業(yè)鏈體系,推動京津冀跨區(qū)域物流、長途客運等領域的氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
根據(jù)協(xié)議,北京石油負責建立完善氫氣供應鏈,滿足車輛運營需求;北汽福田負責氫燃料電池汽車的制造、研發(fā);輕程物聯(lián)網(wǎng)負責經(jīng)營與管理氫燃料電池汽車的應用場景。
專家評價,推動能源革命、打贏藍天保衛(wèi)戰(zhàn)是時代賦予的歷史重任。在能源革命和能源結構調(diào)整的關鍵時刻,北京石油作為北京地區(qū)成品油供應的主渠道,深具加氫站建設、運營、服務等方面的優(yōu)勢。
此次合作,是在順應國家推進能源變革理念的基礎上邁出的堅實一步,也是深入落實中國石化集團公司“一基兩翼三新”發(fā)展格局的重要舉措,更是北京石油在拓展新能源領域的積極探索。
下一步,北京石油將積極推進加氫站建設,探索搭建多種氫燃料電池汽車的運營場景,助力2022 年北京冬奧會實現(xiàn)綠色冬奧目標。
作為中國石油業(yè)的巨頭,中國石油也在氫能領域開始布局。
8 月5 日,上海中油申能氫能科技有限公司成立。公司注冊資本3000 萬元,經(jīng)營范圍包括氫能科技領域內(nèi)的技術服務、技術開發(fā);站用加氫及儲氫設施、新能源汽車換電設施等等。公司三大股東分別是中國石油、北京北汽福田汽車股份有限公司和北京億華通科技股份有限公司,中國石油持股40%。
早在今年4 月,中國石油北京銷售分公司就與北汽福田汽車股份有限公司、北京億華通科技股份有限公司達成了合作意向,共同推進北京市加氫站的建設及運營。
按照協(xié)議,規(guī)劃加氫站選址位于北京市昌平區(qū),建成后將以張家口可再生能源制氫為主要氫源,加注能力覆蓋35Mpa 及70Mpa,服務于北汽福田測試用氫與氫燃料電池汽車批量商業(yè)化運營。
此次合作,通過市場需求推動氫能供應模式,實現(xiàn)加氫站選址、規(guī)劃與建設,從而加速氫能制、儲、運、加、用全價值鏈與市場化進程。三方合作的加氫站建成后,可有效緩解北京市與日俱增的加氫壓力。該加氫站的建設,標志著北京市氫能產(chǎn)業(yè)進入了新一輪發(fā)展期。
事實上,北京銷售在氫能布局上早有行動。
2019 年4 月,中國石油北京銷售分公司與北京海珀爾氫能科技有限公司簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議。雙方聯(lián)手在北京地區(qū)建設液氣油氫混建站。
按照協(xié)議,雙方聯(lián)合將位于北六環(huán)和京藏高速交匯處的加油站擴建為液氣氫加氫、加油合建站,同時建設一座附屬氫能應用示范展示中心。該站的建設,將有效緩解市內(nèi)現(xiàn)有燃料電池車輛的能源需求,并為2022 年冬奧會燃料電池示范車輛提供加氫保障。
2018 年9 月,湖北武漢首座加氫站在武漢東湖高新區(qū)建成。該加氫站日加氫能力300 千克,由武漢中極氫能源發(fā)展有限公司承建,核心設備由中極氫能聯(lián)合中國石油湖北銷售分公司、成都華氣厚普機電設備股份有限公司共同研發(fā)制造。
同期,河北省張家口海珀爾科技有限公司與中國石油河北銷售分公司、張家口交通建設投資有限公司在張家口簽署了《戰(zhàn)略合作框架協(xié)議》。
根據(jù)協(xié)議,三方將圍繞氫能供給產(chǎn)業(yè)鏈成立合資公司,在張家口地區(qū)布局加氫站組網(wǎng)建設,并承擔示范運營和日常管理。
對于國內(nèi)的氫能發(fā)展戰(zhàn)略,中國工程院原副院長、國家新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展專家咨詢委員會主任、中國金屬學會理事長干勇院士建議,未來應開 創(chuàng)氫 能的“重卡 時代”。
他提到,中國應該在柴油車上特別在集中柴油車的地區(qū)首先使用氫能,要做氫能“重卡時代”。因為柴油氮氧化物排放量占排放總量的68.3%,占汽車保有量的9.4%,顆粒物排放量占排放總量的99%以上。物流密集的港口地區(qū),適合建立柴改氫示范區(qū)。
“若改為‘氫能重卡’,利用集中布局膜電極,氫消耗量大,便于建立大型膜電極,達到了示范經(jīng)濟效益。港口地區(qū)大型鋼鐵企業(yè)及聯(lián)產(chǎn)焦化企業(yè),副產(chǎn)氫來源有保障,可實現(xiàn)氫源供應的經(jīng)濟效益?!彼€說,開創(chuàng)氫能“重卡時代”,優(yōu)先發(fā)展氫能源商用物流車是當前重點。
國際上,氫能領域發(fā)展一直處于領先地位。
普華永道旗下Strategy& Middle East 的一份最新報告顯示,到2050 年綠色氫出口市場每年價值可達3000 億美元,為全球可再生能源和氫生產(chǎn)創(chuàng)造40 萬個就業(yè)崗位。到2050 年,全球?qū)G色氫的需求將達到5.3 億噸,取代104 億桶油當量。
國際石油巨頭中,殼牌2016 年開始與日本川崎重工合作開發(fā)氫運輸船舶技術,2017 年與豐田達成合作協(xié)議,在加州建造了7 座加氫站。截至2019 年1 月,道達爾在德國共有20 座加氫站;BP 在世界范圍內(nèi)參與了眾多氫能示范項目。例如,與戴姆勒·克萊斯勒和福特公司合作研究先進的燃料電池技術,在北京中關村投資建成中國第一座加氫站等。
目前,美國、日本、歐盟、韓國在2030 和2050 年都有規(guī)劃,特別是美國和日本的氫能戰(zhàn)略相繼出臺,歐盟在各種指標和氫能利用上均做出了最好的樣板。
要想實現(xiàn)加氫站的大規(guī)模建設,加快產(chǎn)業(yè)布局,大幅度降低成本是當務之急。
日本借助東京奧運會契機正大力建設氫能建筑示范區(qū),構建了世界上第一個氫能源社區(qū)。5632 戶住宅全部采用松下公司開發(fā)的家庭燃料電池ENE-FARM。
松下公司計劃2021 年在公用部分提供4 處純氫燃料電池,并在區(qū)域內(nèi)修建氫管線,向街區(qū)和車輛提供氫。在推進燃料電池小型化示范方面,東京煤氣和京瓷公司共同合作開發(fā)的ENE-FARM體積是以往產(chǎn)品的1/4 左右,并計劃借機將此作為普及小型化家用燃料電池的“引爆劑”,擴大其在公寓等領域的占有率。
6 月10 日,德國通過國家氫能源戰(zhàn)略,為清潔能源未來的生產(chǎn)、運輸、使用,和相關創(chuàng)新、投資制定了行動框架。為支持這一戰(zhàn)略,德國政府將在現(xiàn)有的基礎上再投入70 億歐元用于氫能源市場的推廣,另外20 億歐元用于相關國際合作。
作為減少二氧化碳排放以實現(xiàn)氣候目標的一種手段,全球許多國家在制定國家氫戰(zhàn)略。荷蘭、挪威、葡萄牙、日本、韓國、澳大利亞和新西蘭等國,已經(jīng)發(fā)布了國家氫戰(zhàn)略。加拿大自然資源部6 月7 日證實,加拿大正和其他國家一起制定一項國家氫戰(zhàn)略,并與各級政府、學術界和私營部門合作,為制定國家氫戰(zhàn)略提供信息。
歐盟方面,歐盟能源專員卡德里·希姆森6月16 日表示,作為到2050 年前實現(xiàn)氣候中性努力的一部分,歐盟委員會在7 月8 日提交了一份歐盟氫戰(zhàn)略。
這份戰(zhàn)略著眼于如何推動包括重工業(yè)和交通運輸業(yè)在內(nèi)的一系列行業(yè)需求。例如,這些行業(yè)比發(fā)電行業(yè)更難脫碳。根據(jù)會議結論,歐盟成員國部長們一致認為,氫尤其是來自可再生能源的氫,將是幫助歐盟脫碳和保持競爭力的關鍵創(chuàng)新能源技術之一。
雖然各國都在向氫能源挺進,但目前加氫站的數(shù)量還不多。
專家分析,加氫站數(shù)量少,背后有著更深層次的問題。如加氫站建設耗資巨大,到底要不要提前“遍地布局”?誰來投資?加氫站建設過程中還有很多技術問題需要解決等。
高昂的建設成本,顯然是加氫站快速發(fā)展的最大障礙。要想實現(xiàn)加氫站的大規(guī)模建設,加快產(chǎn)業(yè)布局,大幅度降低成本是當務之急。因成本高,加氫站建設的相關技術還有待進一步研發(fā),否則難以促進市場化大規(guī)模的推廣。