項(xiàng)鴻

“雙碳”目標(biāo)對(duì)能源行業(yè)的供給、消費(fèi)、技術(shù)、體制、合作等方面有著深遠(yuǎn)的影響，未來(lái)的能源利用將是多維度、多能源的梯級(jí)利用，從而構(gòu)建能量效率最優(yōu)的能源體系，而綠色氫能是其中的重要組成，眼下“新能源+儲(chǔ)能+氫能”的多元協(xié)調(diào)開(kāi)發(fā)新模式亦被寄予厚望。

氫能發(fā)展熱潮的背后氫能產(chǎn)業(yè)面臨諸多挑戰(zhàn)，中國(guó)氫能聯(lián)盟專(zhuān)家委員會(huì)主任余卓平在“十四五”氫能產(chǎn)業(yè)論壇上指出，“在低碳發(fā)展和能源轉(zhuǎn)型的大背景下，我國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)迎來(lái)全新機(jī)遇，‘脫碳成為本輪氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展第一驅(qū)動(dòng)力。”

實(shí)現(xiàn)“雙碳”的最優(yōu)途徑

國(guó)際氫能委員會(huì)預(yù)計(jì)，2050年氫能將承擔(dān)全球18%的能源終端需求，創(chuàng)造超過(guò)2.5萬(wàn)億美元的市場(chǎng)價(jià)值。當(dāng)前全球各主要經(jīng)濟(jì)體均圍繞氫能“搶灘部署”，如歐洲在氫能項(xiàng)目數(shù)量方面處于領(lǐng)先地位，其涵蓋全產(chǎn)業(yè)鏈，于工業(yè)應(yīng)用和交通運(yùn)輸應(yīng)用領(lǐng)域重點(diǎn)布局，跨行業(yè)的綜合氫經(jīng)濟(jì)項(xiàng)目尤為特色。日本、韓國(guó)則在交通運(yùn)輸應(yīng)用、綠色氨、液氫和有機(jī)液態(tài)儲(chǔ)氫項(xiàng)目方面表現(xiàn)不俗。但正如專(zhuān)家所說(shuō)，“總體看來(lái)，全球氫能產(chǎn)業(yè)處于全產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)鍵技術(shù)初期和商業(yè)模式探索階段，我國(guó)也大致如此?！睔淠茈m已被列入我國(guó)的“十四五”規(guī)劃，且有23個(gè)省市自治區(qū)相繼發(fā)布?xì)淠芤?guī)劃和指導(dǎo)意見(jiàn)，但氫能的總體專(zhuān)項(xiàng)規(guī)劃尚未發(fā)布，可見(jiàn)其產(chǎn)業(yè)發(fā)展仍將持續(xù)探索，甚至存在糾偏的可能。

國(guó)家能源局監(jiān)管總監(jiān)李冶明確指出，“發(fā)展氫能必須深刻認(rèn)識(shí)和把握能源革命的核心，從國(guó)情和能源發(fā)展的實(shí)際出發(fā)，確定我國(guó)的氫能發(fā)展戰(zhàn)略?！薄吨袊?guó)氫能源及燃料電池產(chǎn)業(yè)白皮書(shū)2020》的數(shù)據(jù)顯示，我國(guó)氫氣產(chǎn)能約每年4100萬(wàn)噸，產(chǎn)量約3342萬(wàn)噸，位居世界第一，其中，氫氣純度達(dá)到99%以上的工業(yè)氫氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)量約為1270萬(wàn)噸/年。而據(jù)測(cè)算，為實(shí)現(xiàn)2060年碳中和目標(biāo)，我國(guó)氫氣的年需求量將從目前的3342萬(wàn)噸增加至1.3億噸左右，在終端能源體系中占比達(dá)到20%。

中國(guó)產(chǎn)業(yè)發(fā)展促進(jìn)會(huì)氫能分會(huì)會(huì)長(zhǎng)魏鎖表示，“氫能產(chǎn)業(yè)需要充分發(fā)揮我國(guó)規(guī)?；袌?chǎng)優(yōu)勢(shì)和內(nèi)需潛力，通過(guò)政策引導(dǎo)，快速形成市場(chǎng)規(guī)模，加快產(chǎn)業(yè)鏈布局和科技研發(fā)，形成強(qiáng)大的技術(shù)支撐體系，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展?！睒I(yè)界人士對(duì)此建議，“氫能產(chǎn)業(yè)要評(píng)估從原料采集、生產(chǎn)運(yùn)輸、使用、回收的全生命周期碳足跡，制定氫能發(fā)展的碳足跡標(biāo)準(zhǔn)和測(cè)量指標(biāo)，引導(dǎo)氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，逐步形成有中國(guó)特色的氫能產(chǎn)業(yè)鏈。”

我國(guó)在氫的生產(chǎn)與使用上，主力仍在工業(yè)領(lǐng)域，來(lái)源仍是高碳的化石能源，中國(guó)工程院院士曹湘洪以重工業(yè)為例解析發(fā)展氫能可顯著減少化石能源的碳排放，提高化石能源使用效率，“在鋼鐵生產(chǎn)中，氫可以替代焦炭作為還原劑，實(shí)現(xiàn)從碳冶金到氫冶金的轉(zhuǎn)換，數(shù)據(jù)顯示，全球平均每生產(chǎn)1噸鋼會(huì)排放1.8噸二氧化碳，相比傳統(tǒng)的碳冶金，氫冶金最高可減少85%以上的二氧化碳排放?！敝袊?guó)氫能聯(lián)盟專(zhuān)家委員會(huì)主任余卓平認(rèn)為氫能將在重工業(yè)等難以脫碳的行業(yè)發(fā)揮重要作用，他將氫能在碳中和目標(biāo)中的作用劃分為三個(gè)層次，“第一是脫碳，實(shí)現(xiàn)交通、工業(yè)領(lǐng)域的脫碳，這是氫能能夠發(fā)揮的重要作用；第二是固碳作用，將碳捕捉與制氫相結(jié)合；第三，將生物質(zhì)制氫與碳捕捉相結(jié)合，可形成負(fù)碳的概念。”

“氫”裝上陣，技術(shù)為要

去年年末，中國(guó)氫能聯(lián)盟發(fā)布《低碳?xì)?、清潔氫與可再生能源氫的標(biāo)準(zhǔn)與評(píng)價(jià)》，對(duì)氫的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行量化。我國(guó)氫氣主要來(lái)源是灰氫，即化石能源制氫，主要是工業(yè)副產(chǎn)氫，處于發(fā)展第二階段的藍(lán)氫和可再生能源制氫的綠氫占比需進(jìn)一步提升。

激發(fā)下游市場(chǎng)需求、促進(jìn)氫產(chǎn)業(yè)鏈的全面發(fā)展，讓氫能的應(yīng)用規(guī)模獲得質(zhì)的飛躍，是我國(guó)氫能行業(yè)需要持續(xù)面對(duì)的挑戰(zhàn)。氫能具有能源強(qiáng)度高、能源轉(zhuǎn)化率高、碳排放量低的“兩高一低”優(yōu)勢(shì)，卻也存在技術(shù)難度高、生產(chǎn)成本高、儲(chǔ)存和運(yùn)輸困難大的“兩高一大”難題，這讓對(duì)其的普及應(yīng)用需要政策的扶持以及相當(dāng)?shù)募夹g(shù)支撐與精妙的場(chǎng)景營(yíng)造。

隨著深度脫碳的需求增加和低碳清潔氫經(jīng)濟(jì)性的提升，氫能在工業(yè)、交通、建筑與發(fā)電等領(lǐng)域逐步滲透，相關(guān)行業(yè)各方已據(jù)此積極應(yīng)對(duì)。于全國(guó)碳交易開(kāi)市首日，據(jù)國(guó)資委透露，已有超過(guò)三分之一的央企在制定包括制氫、儲(chǔ)氫、加氫、用氫等全產(chǎn)業(yè)鏈布局，并取得了一批技術(shù)研發(fā)和示范應(yīng)用成果。

今年上半年，有近40個(gè)氫能產(chǎn)業(yè)鏈項(xiàng)目公布落地，各個(gè)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的跨界布局屢屢出現(xiàn)，可再生能源制氫（碳中和目標(biāo)）、液氫及液氫裝備（液氫標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布）、燃料電池及汽車(chē)（示范城市群推動(dòng)）、加氫站（合建站、綜合站加速布局）等項(xiàng)目備受推崇，氫能發(fā)展路線(xiàn)圖更顯清晰的同時(shí)，行業(yè)層面的監(jiān)管明確也在某種程度上助推了氫能投資的加速。

在北京大興區(qū)，占地20萬(wàn)平方米的國(guó)際氫能示范區(qū)正在加緊建設(shè)，示范區(qū)內(nèi)全球規(guī)模最大的加氫站已進(jìn)入試運(yùn)行階段，每天約有10輛測(cè)試車(chē)在此加氫。大興區(qū)將依托大興國(guó)際機(jī)場(chǎng)、京東“亞洲一號(hào)”倉(cāng)庫(kù)等豐富的氫燃料電池車(chē)輛應(yīng)用場(chǎng)景，不斷探索商業(yè)化應(yīng)用，全力構(gòu)建氫能生態(tài)產(chǎn)業(yè)鏈。根據(jù)年初科技部與山東省簽署的“氫進(jìn)萬(wàn)家”科技示范工程，其將通過(guò)純氫管道輸送的方式，開(kāi)展工業(yè)園區(qū)、社區(qū)樓宇和交通移動(dòng)用能等多場(chǎng)景氫能應(yīng)用示范，打造全國(guó)首條氫能高速走廊、全國(guó)首個(gè)萬(wàn)臺(tái)套氫能綜合供能裝置示范基地。

在最受關(guān)注的氫能和燃料電池汽車(chē)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域，財(cái)政部等5部門(mén)也下發(fā)通知，擬將京滬粵冀豫等地納入燃料電池汽車(chē)示范應(yīng)用城市群；上海市與蘇州、南通、嘉興、淄博、鄂爾多斯等6座城市簽訂了燃料電池汽車(chē)城市群項(xiàng)目合作協(xié)議；在政策及市場(chǎng)因素施力情況下，氫能汽車(chē)、氫能重卡正迎來(lái)又一輪發(fā)展契機(jī)。