氫能是未來(lái)國(guó)家能源體系的重要組成部分，也是用能終端實(shí)現(xiàn)綠色低碳轉(zhuǎn)型的重要載體。近年來(lái)，氫能被越來(lái)越多的國(guó)家關(guān)注并投入巨大熱情，已成為世界各國(guó)能源轉(zhuǎn)型和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一抹亮色。黨的二十大報(bào)告指出：“加快發(fā)展方式綠色轉(zhuǎn)型。推動(dòng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展綠色化、低碳化是實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。”2022年3月，國(guó)家發(fā)展改革委、國(guó)家能源局聯(lián)合發(fā)布《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長(zhǎng)期規(guī)劃(2021—2035年)》，明確了氫能產(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)略定位和綠色低碳的發(fā)展方向。以綠色氫能推動(dòng)新型能源體系建設(shè)，旨在促進(jìn)我國(guó)可再生能源規(guī)模化高效利用、助力“雙碳”目標(biāo)實(shí)現(xiàn)，為加快我國(guó)發(fā)展方式綠色轉(zhuǎn)型提供強(qiáng)勁動(dòng)力。
發(fā)揮氫能在新型能源體系建設(shè)中的獨(dú)特作用
黨的二十大報(bào)告提出，“積極穩(wěn)妥推進(jìn)碳達(dá)峰碳中和”“加快規(guī)劃建設(shè)新型能源體系”。建設(shè)新型能源體系內(nèi)在地要求以“雙碳”為牽引，主要以沙漠、戈壁、荒漠地區(qū)等大型新能源基地為基礎(chǔ)，探索形成最大化消納可再生能源的、新型的能源供給消納體系。在一定程度上，新型能源體系應(yīng)是氫電融合、多能互補(bǔ)的新體系，不僅要部署大基地的新能源集中外送，更要考慮如何就地消納。
新型能源體系要突出四個(gè)融合。一是化石能源與新能源融合。通過(guò)化石能源和新能源優(yōu)化組合，循序漸進(jìn)推動(dòng)化石能源減量替代和減碳降碳，發(fā)揮煤電對(duì)新能源電力的基礎(chǔ)性和調(diào)節(jié)性作用。二是一次能源與二次能源融合。通過(guò)氫電耦合等方式，推動(dòng)形成煤油氣、電熱氫等靈活轉(zhuǎn)換、多元互補(bǔ)的現(xiàn)代能源體系。三是集中式和分布式融合。將大基地電力集中外送和分布式利用、就地消納結(jié)合起來(lái)，實(shí)現(xiàn)新能源最大化利用。四是“源網(wǎng)荷儲(chǔ)”融合。深化電力體制改革，發(fā)展“源網(wǎng)荷儲(chǔ)”一體化的配電網(wǎng)絡(luò)，推動(dòng)實(shí)現(xiàn)虛擬電廠、綜合智慧能源、分布式電源等多元融合發(fā)展，促進(jìn)新能源就地消納。
新型能源體系應(yīng)具備以下特征。第一，能源結(jié)構(gòu)以綠色低碳能源為主，終端能源消費(fèi)以電為主、氫電融合為輔。氫能可以通過(guò)儲(chǔ)能的形式增強(qiáng)風(fēng)、光等不穩(wěn)定新能源電源的穩(wěn)定性，因此，新型能源體系要實(shí)現(xiàn)氫電融合、多能互補(bǔ)。第二，運(yùn)行安全靈活可靠。運(yùn)用數(shù)字化、智能化電網(wǎng)技術(shù)，夯實(shí)集中式輸電網(wǎng)絡(luò)安全基礎(chǔ)，大力發(fā)展智慧化分布式能源，提高電力系統(tǒng)靈活性和可靠性。第三，科技創(chuàng)新引領(lǐng)發(fā)展，市場(chǎng)體系完備有效。深入推進(jìn)綠色電力交易市場(chǎng)、碳排放權(quán)交易市場(chǎng)協(xié)同聯(lián)動(dòng)，最大化兌現(xiàn)新能源綠色環(huán)保價(jià)值。
基于以上新型能源體系的特征，可以看到氫能在建設(shè)新型能源體系中發(fā)揮著不可替代的作用。氫能作為清潔優(yōu)質(zhì)的二次能源，在交通領(lǐng)域可以減少汽柴油消費(fèi);作為高品質(zhì)熱源，在工業(yè)領(lǐng)域可以減少煤炭、天然氣等化石能源消費(fèi);作為大規(guī)模、長(zhǎng)周期、跨季節(jié)儲(chǔ)能方式，可以提高電力系統(tǒng)靈活調(diào)節(jié)能力，促進(jìn)大基地新能源電力集中外送;作為清潔化工原料和還原劑，可以以“風(fēng)光發(fā)電+氫儲(chǔ)能”一體化、“綠電—綠氫—綠氨(綠色甲醇)”產(chǎn)業(yè)鏈布局等與地方工業(yè)、農(nóng)業(yè)相融合，既能促進(jìn)大基地化工等相關(guān)產(chǎn)業(yè)綠色低碳轉(zhuǎn)型，又能帶動(dòng)相關(guān)地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展，還能為新能源就地消納提供解決方案。
氫能綠色發(fā)展面臨的主要問(wèn)題
目前，氫能綠色發(fā)展還面臨一些難點(diǎn)和問(wèn)題，貫穿于制、儲(chǔ)、輸、用產(chǎn)業(yè)各個(gè)環(huán)節(jié)中。
首先，制氫過(guò)程“灰”氫如何變“綠”。目前，全球氫氣的生產(chǎn)制造仍以化石能源制氫為主，“綠氫”占比較低。我國(guó)是世界最大的制氫國(guó)，但是可再生能源制氫占比有待提高。由于碳捕捉與封存技術(shù)尚不成熟且成本偏高，近期無(wú)法與大規(guī)模煤制氫形成有效匹配，難以滿足“雙碳”要求。目前，可再生能源制氫有的難以適應(yīng)風(fēng)光電力的間歇性和波動(dòng)性，有的技術(shù)尚未成熟，有待探索出大規(guī)模低成本綠氫技術(shù)路線。綠氫項(xiàng)目立項(xiàng)多但實(shí)際落地較少。
其次，儲(chǔ)氫和輸氫存在堵點(diǎn)。一方面，氫儲(chǔ)能是實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)周期、季節(jié)性儲(chǔ)能的重要選擇，也是我國(guó)氫能發(fā)展的重要目標(biāo)。目前，各國(guó)尚未解決大規(guī)模跨季節(jié)儲(chǔ)能的技術(shù)、成本、商業(yè)模式等問(wèn)題，很多儲(chǔ)氫項(xiàng)目處在實(shí)驗(yàn)探索階段，氫儲(chǔ)能規(guī)?；彤a(chǎn)業(yè)化應(yīng)用仍然任重道遠(yuǎn)。另一方面，輸氫存在運(yùn)輸不通、供需不暢等問(wèn)題。在一定程度上，“綠氫”生產(chǎn)和消費(fèi)空間存在錯(cuò)配。“綠氫”的生產(chǎn)更多分布在風(fēng)、光資源豐富的三北地區(qū)，而氫氣消費(fèi)大多集中在東南沿海工業(yè)集聚地區(qū)，這客觀上要求儲(chǔ)運(yùn)銜接供需。由于液化儲(chǔ)運(yùn)核心技術(shù)有待突破，并且固態(tài)儲(chǔ)氫材料大多仍處于研發(fā)階段，輸氫成本較高。
此外，工業(yè)領(lǐng)域用氫潛力尚待釋放。我國(guó)氫能發(fā)展以交通領(lǐng)域作為先導(dǎo)，為氫能發(fā)展奠定了很好的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)，據(jù)估計(jì)，超過(guò)80%的氫氣消費(fèi)在工業(yè)領(lǐng)域，我國(guó)目前工業(yè)領(lǐng)域主要采用化石能源制氫，碳排放占比高，工業(yè)領(lǐng)域是氫能脫碳的最大潛力所在，用氫潛力尚待進(jìn)一步釋放，以提升需求對(duì)供給的牽引。
加快氫能綠色發(fā)展的幾點(diǎn)建議
我國(guó)具有良好制氫基礎(chǔ)和大規(guī)模應(yīng)用市場(chǎng)，氫能產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)積極發(fā)展態(tài)勢(shì)。加快氫能綠色發(fā)展，需解決好氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展各環(huán)節(jié)全過(guò)程中存在的難點(diǎn)堵點(diǎn)，以綠色氫能推動(dòng)新型能源體系建設(shè)。對(duì)此，可從以下幾個(gè)方面著手。
第一，注重標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)產(chǎn)業(yè)。需加強(qiáng)對(duì)“綠氫”標(biāo)準(zhǔn)的研究制定，結(jié)合我國(guó)發(fā)展實(shí)際，進(jìn)一步明確“綠氫”行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)或國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)，要積極參與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的制定。還要優(yōu)化氫源配置，以“綠氫”為導(dǎo)向，推動(dòng)新能源大基地積極發(fā)展制氫產(chǎn)業(yè);鼓勵(lì)化石能源和新能源優(yōu)化組合，通過(guò)“綠電”制“綠氫”，在化工、冶金等領(lǐng)域逐步實(shí)現(xiàn)“綠氫”替代。
第二，多管齊下通儲(chǔ)運(yùn)。支持開(kāi)展高壓氣態(tài)、有機(jī)液態(tài)、液氫、管道等多種輸氫路線的技術(shù)示范，疏通產(chǎn)業(yè)堵點(diǎn)，解決好“綠氫”供需不匹配問(wèn)題。針對(duì)新能源大基地建設(shè)，短期內(nèi)鼓勵(lì)就近消納，優(yōu)先發(fā)展制氫產(chǎn)業(yè)，減少氫能長(zhǎng)距離運(yùn)輸，探索培育“風(fēng)光發(fā)電+氫儲(chǔ)能”一體化應(yīng)用新模式;中遠(yuǎn)期考慮長(zhǎng)距離外送，研究探索“西氫東送”“北氫南送”的可行性。
第三，規(guī)模化應(yīng)用在工業(yè)。“綠氫”在工業(yè)領(lǐng)域的規(guī)模化應(yīng)用將帶動(dòng)大功率“綠氫”制備技術(shù)及裝備、管道輸送及大規(guī)模儲(chǔ)氫技術(shù)發(fā)展。對(duì)此，要出臺(tái)相關(guān)扶持政策，以“綠氫”在工業(yè)領(lǐng)域的規(guī)模化應(yīng)用為目標(biāo)，促進(jìn)工業(yè)領(lǐng)域深度脫碳。
第四，千方百計(jì)降成本。要促進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新降成本，聚焦短板弱項(xiàng)，適度超前部署一批氫能項(xiàng)目，持續(xù)加強(qiáng)基礎(chǔ)研究、關(guān)鍵核心技術(shù)和顛覆性技術(shù)創(chuàng)新，建立協(xié)同高效的創(chuàng)新體系;要促進(jìn)模式創(chuàng)新降成本，在大基地開(kāi)展“風(fēng)光發(fā)電+氫儲(chǔ)能”一體化生產(chǎn)，降低氫能供給成本，對(duì)分布式可再生能源的制加用一體化站內(nèi)制氫模式采取氫能分布式生產(chǎn)和就近利用;要深化改革降成本，進(jìn)一步深化電力體制改革，在風(fēng)光水電資源豐富地區(qū)開(kāi)展可再生能源制氫示范，對(duì)相關(guān)項(xiàng)目給予電價(jià)補(bǔ)貼，支持清潔氫減排量納入自愿碳減排市場(chǎng)交易，使氫能綠色環(huán)保價(jià)值得以充分體現(xiàn)。
第五，綜合施策推示范。針對(duì)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展痛點(diǎn)難點(diǎn)，需通過(guò)示范不斷積累經(jīng)驗(yàn)，形成可復(fù)制、可推廣的經(jīng)驗(yàn)。具體示范類(lèi)型可分為兩類(lèi)：一類(lèi)要基于氫能應(yīng)用為牽引的綜合示范和工業(yè)、交通等不同應(yīng)用場(chǎng)景的減碳需求，發(fā)揮氫能作為用能終端綠色低碳轉(zhuǎn)型重要載體的作用;另一類(lèi)可就產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)鍵薄弱環(huán)節(jié)、技術(shù)難點(diǎn)問(wèn)題開(kāi)展專(zhuān)項(xiàng)示范，如開(kāi)展可再生能源制氫儲(chǔ)氫技術(shù)示范、規(guī)模化儲(chǔ)氫技術(shù)示范等。
總體而言，發(fā)展綠色氫能，產(chǎn)業(yè)政策應(yīng)關(guān)注綠色氫能在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用。氫能是建設(shè)新型能源體系不可或缺的部分，要發(fā)揮好綠色氫能的引領(lǐng)帶動(dòng)作用，為大基地新能源就地消納提供新方案，為大力發(fā)展清潔能源、實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和開(kāi)辟新空間。
【作者系中國(guó)國(guó)際經(jīng)濟(jì)交流中心科研信息部(能源政策研究部)部長(zhǎng)】
評(píng)論