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担起低碳转型重任,氢能还需跨越几道关
2022年7期 发行日期:2022-04-01
作者:■ 唐茵

  3月23日,国家发展改革委、国家能源局联合发布《氢能产业发展中长期规划(2021—2035年)》(以下简称《规划》)。该《规划》是我国颁布的首个氢能中长期发展规划,明确氢能的战略地位。虽然近两年我国布局氢能的热潮此起彼伏,一些石化、化工等龙头也宣布进入氢能产业。在绿色低碳转型的趋势下,氢能被给予厚望,但我们也不得不面对氢能发展中的诸多现实问题。

氢能中长期发展目标确立

  《规划》明确了“氢能是未来国家能源体系的重要组成部分;氢能是用能终端实现绿色低碳转型的重要载体;氢能产业是战略性新兴产业和未来产业重点发展方向”的战略地位。

  《规划》提出,到2025年初步建立以工业副产氢和可再生能源制氢就近利用为主的氢能供应体系,可再生能源制氢量达到10万~20万吨/年,实现二氧化碳减排100万~200万吨/年。

  明确到2025年,燃料电池车辆保有量约5万辆,部署建设一批加氢站。可再生能源制氢量达到10万~20万吨/年,成为新增氢能消费的重要组成部分。到2030年,形成较为完备的氢能产业技术创新体系、清洁能源制氢及供应体系,产业布局合理有序,可再生能源制氢广泛应用,有力支撑碳达峰目标实现。

  到2035年,形成氢能产业体系,构建涵盖交通、储能、工业等领域的多元氢能应用生态。

担当重任仍需破除多重障碍

  我国目前已是全球第一产氢国,氢气产能约为4000万吨/年,年产量约为3300万吨,主要由化石能源制氢和工业副产氢构成。其中,煤制氢和天然气制氢占比近八成,氯碱、焦炉煤气、丙烷脱氢等工业副产氢占比约两成,可再生能源制氢规模还很小。

  因此,氢能未来能否成为《规划》中所描述的“用能终端实现绿色低碳转型的主要载体”,关键取决于可再生能源制氢占比能否成为“新增氢能消费的重要组成部分”。目前可再生能源制氢在生产-储运-利用全链条上还存在能源转化效率问题,但随着可再生能源装机不断扩大,效率问题可转化为成本问题。

  相关研究显示,可再生能源电力价格低于0.15元/千瓦时的时候,可再生能源制氢的经济性就能得以保障。这将有待于可再生能源大规模发展时代的到来。

  毋庸置疑,成本始终是制约氢能发展的重要一环。未来如果要使氢能成为“国家能源体系的重要组成部分”,就必须降低氢气在制备、储运、加注,以及作为能源使用过程中的成本。当前我国氢能主要应用还是集中在交通运输领域,氢能车的成本一直居高不下,影响了氢能应用的放量。而这都需要依赖技术创新来解决。

  氢能技术链条长、难点多,现有技术经济性还不能完全满足实用需求,亟需从氢能制备、储运、加注、燃料电池、氢储能系统等主要环节创新突破,重点突破“卡脖子”技术。例如,严重影响燃料电池寿命和使用成本的质子交换膜;70MPa高压四型瓶的高强度碳纤维和安全阀;加氢站离子压缩机、加注枪的核心零部件等。同时,也要面向氢能科技前沿开展基础研究和应用基础研究。

  更为关键的是,在氢能发展中,一定要避免“过于集中”的问题。即氢能产业链条的延伸,氢能企业的运营模式,氢能投资的方向等都要避免“一窝蜂”式扎堆投资。要客观分析自身的比较优势,从实际出发,从各自资源禀赋、产业基础、市场承载能力及地方财力等多方面系统谋划,理性布局。


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