近年來,我國氫能產(chǎn)業(yè)已經(jīng)形成較為完整的產(chǎn)業(yè)鏈。今年,綠氫產(chǎn)業(yè)持續(xù)爆發(fā),電解槽出貨量迅速增長,儲運環(huán)節(jié)實現(xiàn)突破,國際合作日益深化,極大程度上推進(jìn)了綠氫產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。從項目布局看,截至今年3月份,內(nèi)蒙古已簽約31個綠氫項目,遼寧、吉林緊隨其后,寧夏地區(qū)產(chǎn)能更是一騎絕塵,達(dá)到了26.7Nm3/h。
大規(guī)模大基地模式有利于降低制氫成本,但對于整體行業(yè)而言,光是“降成本”還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,如何消納綠氫,如何中長期消納綠氫,如何低成本高效能地消納綠氫,是需要考慮的問題。
綠氫消納場景
目前氫氣的下游消納主要分為化工、交通、發(fā)電和建筑四個領(lǐng)域,其中化工領(lǐng)域?qū)錃獾男枨笞畲?,?yīng)用最為廣泛。
化工領(lǐng)域,氫氣合成氨是目前主要的消納途徑,其次是合成甲醇。數(shù)據(jù)統(tǒng)計截至2023年4月,在建及規(guī)劃的綠氫項目超19GW,其中合成氨項目占58%。
氫冶金領(lǐng)域前景廣闊,據(jù)計算,鋼鐵行業(yè)能為氫氣最多提供9000萬噸替代空間,但目前我國鋼鐵冶煉行業(yè)以高爐煉鐵為主,且鋼鐵行業(yè)存在產(chǎn)能過剩問題,高爐噴氫、純氫替代等工藝成本較高,在產(chǎn)能過剩的背景下,綠氫在鋼鐵行業(yè)的應(yīng)用還需要時間來實現(xiàn)。
交通領(lǐng)域的氫氣應(yīng)用發(fā)展很快,在海陸空領(lǐng)域都做了不同的嘗試和示范,如燃料電池重卡,氫能船舶等。
發(fā)電領(lǐng)域市場上已有小規(guī)模示范,氫氣作為清潔能源,通過燃燒或燃料電池的方式發(fā)電。
綠氫消納模式
以項目來看,在可再生能源資源豐富的地區(qū),綠氫生產(chǎn)正“邁大步”,特別是內(nèi)蒙古地區(qū),今年6月,我國首個萬噸級新能源制氫項目——內(nèi)蒙古鄂爾多斯市準(zhǔn)格爾旗“納日松光伏制氫產(chǎn)業(yè)示范項目”產(chǎn)出項目第一方“綠氫”。6月27日,年產(chǎn)5萬噸綠氫暨氫能裝備制造產(chǎn)業(yè)項目,在內(nèi)蒙豐鎮(zhèn)市簽約。我國綠氫上游生產(chǎn)和下游需求的空間距離較大,如此大規(guī)模的產(chǎn)氫,對中游的儲運和下游的消納接收,都是一項挑戰(zhàn)。
綠氫消納需要考慮的重要問題之一是氫氣的儲運,化工、金屬冶煉等場景,如果應(yīng)用氫氣進(jìn)行生產(chǎn),每年要保證8000小時以上的氫能連續(xù)供應(yīng)。儲運瓶頸沒有突破,就無法從根本上解決氫能使用成本高昂的難題。但因地制宜,選擇合適的制儲運模式,對降低綠氫消納成本有很大幫助。如在可再生能源分步不均勻的地區(qū)采用集中式制氫+近中距離運輸”的模式等。
短期消納
氫氣短期消納一般以就地消納,合成氨與甲醇為主。政策上,在新發(fā)布的《內(nèi)蒙古自治區(qū)建設(shè)國家重要能源和戰(zhàn)略資源基地促進(jìn)條例》中提出,要推動重點產(chǎn)業(yè)和重點園區(qū)用能高比例綠電替代,通過源網(wǎng)荷儲一體化、風(fēng)光制氫一體化、燃煤自備電廠可再生能源替代、園區(qū)綠色供電、火電靈活性改造、全額自發(fā)自用等市場化消納新能源方式,提升新能源就地消納能力。
國內(nèi)合成氨應(yīng)用場景分為工業(yè)用氨和農(nóng)業(yè)用氨,其中農(nóng)業(yè)用氨占比80%,內(nèi)蒙是我國化肥生產(chǎn)大省,有數(shù)據(jù)表明,內(nèi)蒙氮肥合成場景可為綠氫提供32.4萬噸的應(yīng)用空間。
之前發(fā)布的《“氫動吉林”中長期發(fā)展規(guī)劃(2021-2035年)》中也提到,試點建設(shè)“綠色吉化”項目,建成改造綠色合成氨、綠色甲醇、綠色煉化產(chǎn)能達(dá)25-35萬噸。
中長期消納
鋼鐵行業(yè)、交通領(lǐng)域以及發(fā)電領(lǐng)域是中長期消納的主要領(lǐng)域。綠氫中長期消納需要適配的儲運條件,建設(shè)立體氫能網(wǎng)絡(luò),打造氫能走廊,推動氫能貿(mào)易化建設(shè),可以幫助綠氫消納實現(xiàn)“降本增效”。目前國內(nèi)氫能走廊項目建設(shè)正如火如荼,如中石化牽頭的“河南加快鄭汴洛濮氫走廊”,山東半島的“氫動走廊”,“哈爾濱-長春-大連”氫能走廊,成渝氫走廊,長江氫走廊等?!皻渥呃取辈粌H是氫燃料電池重卡高速運輸?shù)拇髣用},也是綠氫中長期消納的成本保證。
目前綠氫產(chǎn)業(yè)正處于探索階段,要產(chǎn)業(yè)鏈做長做全做強(qiáng),離不開政策的支持和各行各業(yè)的合作。政策上,專家建議今早明確“綠氫”標(biāo)準(zhǔn),進(jìn)一步細(xì)化綠氫產(chǎn)業(yè)發(fā)展途徑等,也進(jìn)一步探索消納端應(yīng)用場景。合作上,氫能企業(yè)與可再生能源企業(yè)應(yīng)聯(lián)合,發(fā)揮各自優(yōu)勢,實現(xiàn)“綠電”和“綠氫”之間的靈活轉(zhuǎn)換,推動氫能產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展。