“十四五”日子過半,我國氫能產業(yè)已經取得了一些成績,工信部日前召開發(fā)布會明確提出:加快推動氫能、新型儲能、環(huán)保裝備、綠色智算、智能微電網(wǎng)等綠色低碳產業(yè)發(fā)展,持續(xù)打造產業(yè)競爭新優(yōu)勢。
氫能產業(yè)發(fā)展面臨新機遇和挑戰(zhàn),如何在“十五五”期間進行布局?
一、“十五五”時期氫能產業(yè)將面臨的新形勢
(一)氫能碳減排作用更加突出
全球140多個國家和地區(qū)已承諾碳中和,并陸續(xù)發(fā)布時間表和路線圖。主要國家均將2030年作為重要時間節(jié)點,明確了階段性碳減排目標。到2030年,歐盟碳排放量應較1990年減少55%,美國較2005年減少50%~52%,日本較2013年減少46%。我國也承諾力爭于2030年前實現(xiàn)碳達峰?!笆逦濉睍r期是各國實現(xiàn)階段性碳減排目標的重要關口期,氫能作為一種來源豐富、綠色低碳、應用廣泛的能源,被各國視為推動交通運輸、工業(yè)和建筑等領域實現(xiàn)大規(guī)模脫碳、降碳的重要抓手。歐盟率先設定氫能替代比例,到2030年工業(yè)用氫中42%應來自可再生氫及其衍生物、航空燃料中1.2%應來自綠氫合成燃料。國際海事組織規(guī)定到2030年,國際航運綠色燃料使用率應提高至5%~10%。為確保碳減排目標如期實現(xiàn),各國、各行業(yè)、各領域氫能需求將加快釋放,為氫能產業(yè)發(fā)展帶來新的機遇。
(二)氫能作為長時儲能將發(fā)揮重要作用
隨著風電光伏大規(guī)模、高比例接入電網(wǎng),我國可再生能源消納壓力逐步顯現(xiàn)。部分地區(qū)風電或光伏利用率連年低于95%,已突破消納紅線,發(fā)展長時儲能迫在眉睫。目前,甘肅、內蒙古等地新能源配儲的調峰時長已達到4個小時?!笆逦濉睍r期,預計新型儲能調峰時長將從當前的2~4小時逐步延長至6~8小時。大規(guī)模、長周期應用場景下,氫儲能優(yōu)勢將逐步顯現(xiàn)。一方面,氫儲能容量易擴張。通過增加儲氫罐擴大儲能能力,能以較低的邊際成本提升儲能規(guī)模和周期。另一方面,氫儲能應用場景靈活多元。固態(tài)儲氫技術可用于用戶側儲能,醇氨儲氫、鹽穴儲氫等可用于電源側和電網(wǎng)側大規(guī)??缂竟?jié)儲能。隨著技術研發(fā)示范的深入推進,氫儲能有望實現(xiàn)產業(yè)化應用,與電能和熱能加速融合,成為可再生能源規(guī)?;咝Ю弥匾d體。
(三)氫能為產業(yè)發(fā)展注入強大動力
氫能產業(yè)科技含量高、帶動能力強,是前沿新興產業(yè)重點發(fā)展方向。全球50多個國家和地區(qū)發(fā)布了國家氫能戰(zhàn)略,紛紛搶占產業(yè)競爭的先機。近兩年,歐盟加快構建氫能監(jiān)管規(guī)則,美國大量補貼本土氫能產業(yè)鏈,全球氫能產業(yè)競爭日益激烈。我國也已發(fā)布氫能產業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃,明確了氫能產業(yè)定位、發(fā)展目標、任務路徑,頂層設計初步形成。今年《政府工作報告》提出加快前沿新興氫能產業(yè)發(fā)展。“十五五”時期,預計各部門、各地區(qū)將加快制定氫能相關配套政策措施,規(guī)范管理、加大支持,產業(yè)發(fā)展“1+N”政策體系逐步完善,產業(yè)發(fā)展環(huán)境進一步優(yōu)化。同時,非化工園區(qū)制氫、取消氫能項目?;饭芾硪?、明確氫能項目審批驗收流程等經驗做法有望在更大范圍推廣,有力支撐氫能產業(yè)發(fā)展。
(四)氫能將進入提速發(fā)展新階段
我國是全球最大可再生能源發(fā)電國、鋼鐵和化學品生產國、汽車消費國和船東國,發(fā)展氫能產業(yè)擁有豐富綠電資源優(yōu)勢和超大市場規(guī)模優(yōu)勢。近年來,在“政產學研用資”多方共同努力下,氫能科技創(chuàng)新成效顯著,應用場景日益豐富,氫能產業(yè)鏈加快建立,氫能產業(yè)發(fā)展取得了亮眼的成績。燃料電池主要面上指標達到國際先進水平,冶金、合成甲醇等多領域萬噸級規(guī)?;脷漤椖繉崿F(xiàn)工程示范,制氫電解槽總裝機規(guī)模突破60萬千瓦、成為全球第一。“十五五”時期,隨著氫能產業(yè)基礎的不斷提升,我國氫能產業(yè)將進入提速發(fā)展階段,逐步將資源和市場“兩頭在內”的先天優(yōu)勢轉化為“資源-產業(yè)-市場”良性循環(huán)的后天勝勢。
二、“十五五”時期氫能產業(yè)發(fā)展思路和目標
(一)發(fā)展思路
牢牢把握氫能作為未來國家能源體系重要組成部分、用能終端綠色低碳轉型重要載體、前沿新興產業(yè)重點發(fā)展方向的戰(zhàn)略定位,按照《氫能產業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃(2021-2035年)》整體部署,結合“十五五”時期新的發(fā)展形勢,以氫能產業(yè)高質量發(fā)展為目標,以降碳需求為引領,分類推進氫能產業(yè)科技創(chuàng)新,有序開展氫能示范應用,因地制宜、因事制宜布局清潔低碳氫供給,著力健全氫能產業(yè)發(fā)展制度政策,推動氫能產業(yè)從有到優(yōu)、氫能產業(yè)鏈從弱到強,把氫能產業(yè)培育成帶動我國產業(yè)升級的新增長點,促進新質生產力發(fā)展,為推進新型工業(yè)化、建設現(xiàn)代化產業(yè)體系提供有力支撐。
(二)發(fā)展目標
到2030年,形成相對完善的氫能產業(yè)發(fā)展制度政策環(huán)境、較為完備的氫能產業(yè)技術創(chuàng)新體系、清潔低碳高效的氫能供應體系,建立較為完整的氫能產業(yè)鏈供應鏈和產業(yè)體系,產業(yè)布局合理有序,產業(yè)規(guī)模明顯提升,清潔低碳氫廣泛應用,有力支撐碳達峰目標實現(xiàn)。
三、“十五五”時期氫能產業(yè)發(fā)展需要解決的關鍵問題
(一)如何提高氫能技術經濟性?
氫能產業(yè)整體上處于發(fā)展初期,產業(yè)鏈各環(huán)節(jié)成本偏高。可再生能源制氫綜合成本約為化石能源制氫成本的2~4倍,加氫站建設和運營成本分別是傳統(tǒng)加油站的4倍、7倍,燃料電池汽車購置和使用成本分別是純電動汽車的1.5~2倍和3~4倍,綠氨成本是普通氨的2~3倍。與其他能源相比,氫能市場競爭力明顯不足。
“十五五”時期,建議從技術、模式、政策三方面發(fā)力,著力提高氫能技術經濟性。一是加快技術創(chuàng)新。針對短板弱項較集中領域,通過應用牽引、揭榜掛帥、賽馬爭先等新機制,組織開展氫能關鍵核心技術攻關,通過技術進步、國產替代降成本。二是加快模式創(chuàng)新。在大基地開展“風光氫儲+”一體化生產模式,在重化工產業(yè)聚集區(qū)探索“氫能物流運輸+氫基產品生產”綜合應用模式,支持加氫站采取站內制氫加氫模式,通過模式優(yōu)化、效率提升降成本。三是加快政策創(chuàng)新。在局部地區(qū)先行先試,探索電價優(yōu)惠、綠氫生產獎勵、路權激勵等支持政策,破除非化工園區(qū)制氫、氫氣?;钒踩a許可等政策性瓶頸,探索綠氫交易、氫儲能參與電力市場交易、氫能碳減排市場化交易,通過制度安排降成本。
(二)如何提高氫能產業(yè)鏈完備性?
我國氫能發(fā)展起步較晚,產業(yè)鏈還存在不少短板弱項,碳紙、高端催化劑等部分技術難度較大的產業(yè)鏈節(jié)點國內生產企業(yè)較少,對外依存度高;氫冶金、固態(tài)儲氫等部分技術成熟度低,與產業(yè)化應用需求存在較大差距。
“十五五”時期,建議開展氫能產業(yè)鏈強鏈補鏈專項行動,從企業(yè)、平臺、集群等關鍵主體入手,加快補短板、鍛長板,增強發(fā)展主動權。一是推動氫能企業(yè)創(chuàng)新融通發(fā)展。支持龍頭企業(yè)聯(lián)合行業(yè)優(yōu)勢力量組建創(chuàng)新聯(lián)合體,組織實施大企業(yè)“發(fā)榜”中小企業(yè)“揭榜”工作,合力攻克一批產業(yè)技術難題。培育氫能細分產業(yè)鏈“鏈主”企業(yè),牽引“鏈屬”企業(yè)協(xié)同發(fā)展。二是建設氫能產業(yè)創(chuàng)新平臺和公共服務平臺,支撐氫能關鍵技術開發(fā)、中試驗證和工程化應用,提升氫能產業(yè)檢驗檢測、信息服務、創(chuàng)新成果轉化等服務能力。三是培育氫能產業(yè)集群。引導各地結合資源稟賦和產業(yè)基礎,優(yōu)化氫能產業(yè)園布局,形成專業(yè)化、差異化、特色化發(fā)展路徑,避免低水平重復建設。加強區(qū)域間產業(yè)協(xié)作、上下游配套合作,實現(xiàn)氫能產業(yè)鏈高效整合,形成一批高水平氫能產業(yè)集群。
(三)如何建立清潔低碳氫供應體系?
在碳達峰碳中和目標任務要求下,清潔低碳成為氫能產業(yè)發(fā)展的必然要求。美國、日本、德國全面升級國家氫能戰(zhàn)略,大幅提高綠氫規(guī)模目標,到2030年綠氫產能合計高達1350萬噸。我國氫源結構偏黑,化石能源制氫約占八成,工業(yè)副產氫約占兩成,可再生能源制氫僅萬噸,占比不足千分之一,亟需加大清潔低碳氫供給規(guī)模。
“十五五”時期,建議以清潔低碳氫標準為引領,因地制宜發(fā)展工業(yè)副產氫提純和可再生能源制氫。一是建立清潔低碳氫標準認證體系。用好標準“指揮棒”,制定適應我國國情、與國際接軌的清潔低碳氫(氨、醇)術語標準、生命周期碳排放核算方法和碳足跡認證方法,引導高碳排放制氫工藝向綠色制氫工藝轉變。二是提高工業(yè)副產氫利用水平。充分發(fā)揮工業(yè)副產氫清潔低碳、成本較低、供應穩(wěn)定、分布廣泛優(yōu)勢,推動建設一批焦化、氯堿、丙烷脫氫等行業(yè)副產氫規(guī)模化提純示范項目,提升高品質清潔低碳氫供給能力。三是積極發(fā)展可再生能源制氫。集中式和分布式可再生能源制氫并舉,統(tǒng)籌規(guī)劃、合理推進集中式可再生能源制氫項目建設,加快突破氫電耦合、系統(tǒng)集成與集群控制等關鍵技術。在加氫站開展可再生能源現(xiàn)場制氫儲氫,作為穩(wěn)定、經濟氫源供應的補充。布局海上風電制氫,緩解未來東南沿海地區(qū)清潔低碳氫供給壓力。
(四)如何推動氫能規(guī)?;瘧?
我國氫能示范應用以燃料電池汽車為先導,目前已獲得一定的市場化需求,銷量持續(xù)增長。然而,燃料電池汽車單車用氫量較低,預計到2030年我國車用氫能消耗量僅約30~40萬噸/年,難以推動龐大的能源體系綠色低碳轉型,亟需探索氫能規(guī)?;瘧眯侣窂?。
“十五五”時期,建議以工業(yè)領域為突破口,以應用場景為牽引,以供需聯(lián)動為路徑,有序提升重點行業(yè)規(guī)模化用氫能力。一是拓展工業(yè)規(guī)?;脷鋱鼍啊>劢故蜔捇?、合成氨、合成甲醇、航空燃料、鋼鐵等重點行業(yè),加快技術開發(fā),形成一批單個項目用氫量達萬噸至十數(shù)萬噸的應用場景。二是開展綜合性氫能示范應用。支持開展氫能供給、消納一體化示范應用,推進規(guī)模化用氫場景落地。探索建立區(qū)域氫能中心,促進多種制氫路徑、儲運方式、應用場景協(xié)同發(fā)展,形成成熟的氫能規(guī)?;瘧孟到y(tǒng)解決方案。三是有序推進行業(yè)清潔低碳氫利用。結合不同行業(yè)發(fā)展階段、碳減排需求、氫能利用技術進展,適時提出行業(yè)性的清潔低碳氫利用比例要求,成熟一個推行一個,梯次釋放行業(yè)用氫需求。
(五)如何將氫能產業(yè)培育為出口新增長點?
全球氫能產業(yè)已進入爆發(fā)前夕,預計到2030年,將催生百吉瓦級別的水電解槽市場、千萬噸級別的綠色能源市場。我國已在堿性電解槽等產品上建立顯著產能和成本優(yōu)勢,具備一定參與國際競爭的基礎。應抓住全球綠色低碳轉型的機遇,將氫能培育成繼新能源汽車、太陽能電池、鋰電池外貿“新三樣”之后的出口新增長點。
“十五五”時期,建議以水電解槽、氫基綠色能源等國內基礎好、國際需求足的產品為重點,深化貿易合作、優(yōu)化產能布局、參與規(guī)則制定,積極打造我國氫能產業(yè)外循環(huán)價值鏈。一是加強與中東、南美洲等優(yōu)勢互補地區(qū)合作。發(fā)揮這些地區(qū)資源優(yōu)勢和我國裝備制造優(yōu)勢,開展制氫裝備貿易、氫基礎設施建設合作。二是適時布局海外產能。引導企業(yè)在全球合理分散布局,建立多元化供應鏈體系,提前應對歐美等氫能產業(yè)鏈本土化要求。三是積極參與國際規(guī)則制定。引導企業(yè)調整技術發(fā)力點,開發(fā)滿足國際市場要求的氫能裝備產品。推動相關標準規(guī)則互認,參與并主導相關國際標準規(guī)則制定,積極爭取氫能產業(yè)話語權。
來源:北京聚智合眾科技