氫能，被低估的“終極能源”？

　　密布的管網(wǎng)，蓄水罐、儲(chǔ)氣罐，加上各種壓力表，這是從電解水制氫，到固態(tài)氫儲(chǔ)存，再到加氫、燃料電池發(fā)電，余電并網(wǎng)的一整套系統(tǒng)。在廣州南沙小虎島上，國(guó)內(nèi)首個(gè)應(yīng)用固態(tài)儲(chǔ)供氫技術(shù)的電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能型加氫站正式投運(yùn)剛滿半年。

　　氫能，被稱為“終極能源”，根據(jù)國(guó)際氫能源委員會(huì)發(fā)布的《氫能源未來發(fā)展趨勢(shì)調(diào)研報(bào)告》，2050年全球氫能源需求將增至目前的10倍，全球氫能產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)值將超過2.5萬億美元。去年3月國(guó)家出臺(tái)的《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長(zhǎng)期規(guī)劃（2021-2035年）》（以下簡(jiǎn)稱《規(guī)劃》），把氫能列為未來國(guó)家能源體系的重要組成部分。據(jù)中國(guó)氫能聯(lián)盟預(yù)計(jì)，至2025年，我國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值將達(dá)到1萬億元。2050年氫能在我國(guó)終端能源體系中占比超過10%，產(chǎn)業(yè)鏈年產(chǎn)值達(dá)到12萬億元。

　　氫能發(fā)展已經(jīng)步入了快車道，巨大的想象空間使得氫能產(chǎn)業(yè)的投資已開始飛速增長(zhǎng)。但目前很多人對(duì)氫能的理解顯然太狹隘了，僅僅聚焦于氫能車，資本也蜂擁而入大量投資于氫燃料汽車，讓本來就不寬廣的賽道顯得更加擁擠?！皻淠墚a(chǎn)業(yè)鏈其實(shí)很長(zhǎng)，橫跨能源、電力、交通、工業(yè)等領(lǐng)域，包括制備、儲(chǔ)運(yùn)、應(yīng)用等環(huán)節(jié)?！敝袊?guó)工程院院士、中國(guó)南方電網(wǎng)公司首席科學(xué)家饒宏表示。

　　氫能車的示范與試探

　　“廣東是氫能推廣比較早的省份。廣東的氫能落地有個(gè)很重要的特點(diǎn)，就是政府推動(dòng)力度大，相關(guān)企業(yè)的行動(dòng)也非?？??！敝袊?guó)石化廣東石油分公司有關(guān)負(fù)責(zé)人表示。作為制氫產(chǎn)氫大戶，中石化早早開始與地方政府合作推動(dòng)加氫站建設(shè)。

　　據(jù)了解，早在2009年，佛山市政府已經(jīng)著手氫能產(chǎn)業(yè)布局，在國(guó)內(nèi)首先打造“一主四副”氫能源產(chǎn)業(yè)基地，這也是為什么國(guó)內(nèi)首座油氫合建站會(huì)建在佛山的重要原因。2016年，國(guó)內(nèi)首條自主研發(fā)的氫燃料電池城市客車正式在佛山亮相。2017年，國(guó)內(nèi)首座商業(yè)化加氫站——瑞暉加氫站在南海建成，拉開了佛山地區(qū)加氫網(wǎng)點(diǎn)建設(shè)的序幕。 2019年7月，中國(guó)石化在佛山南海建成國(guó)內(nèi)首座油氫合建站——樟坑油氫合建站?！笆褂糜蜌浜辖ㄕ镜姆绞浇ㄔO(shè)氫能網(wǎng)點(diǎn)，被業(yè)界認(rèn)為是‘最合適’的建站方式。在加油站現(xiàn)有網(wǎng)點(diǎn)基礎(chǔ)上增加加氫業(yè)務(wù)，一來節(jié)省土地資源，二來可以充分發(fā)揮油品銷售企業(yè)在管理、人才上的優(yōu)勢(shì)。2020年，運(yùn)營(yíng)一年即實(shí)現(xiàn)商業(yè)化盈利?！痹撠?fù)責(zé)人介紹。

　　根據(jù)《規(guī)劃》，2025年我國(guó)氫燃料電池車輛保有量要達(dá)到約5萬輛，布局一批加氫站?！稄V東省加快建設(shè)燃料電池汽車示范城市群行動(dòng)計(jì)劃（2022-2025年）》提出，到2025年廣東示范城市群要形成一批技術(shù)領(lǐng)先并具備較強(qiáng)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的龍頭企業(yè)，實(shí)現(xiàn)推廣1萬輛以上燃料電池汽車目標(biāo)，年供氫能力超過10萬噸。

　　氫燃料電池汽車作為氫能應(yīng)用重要示范窗口，眾多企業(yè)加速布局這一賽道，氫燃料汽車作為重要商業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景關(guān)注度也毋庸置疑。但是，從汽車領(lǐng)域看，經(jīng)過十多年發(fā)展，電動(dòng)乘用車已經(jīng)形成了完善的產(chǎn)業(yè)鏈，無論從經(jīng)濟(jì)性和配套設(shè)施，還是從轉(zhuǎn)化效率來說，電動(dòng)汽車比氫燃料汽車更有競(jìng)爭(zhēng)力，發(fā)展氫燃料汽車，只能作為電動(dòng)汽車的補(bǔ)充。

　　此前，佛山首條氫燃料電池城市客車運(yùn)行首日引來市民紛紛嘗鮮，氫燃料電池公交車大規(guī)模投入應(yīng)用似乎即將成為現(xiàn)實(shí)。不過，國(guó)家能源局?jǐn)?shù)據(jù)顯示，目前國(guó)內(nèi)氫燃料電池汽車的保有量達(dá)到10561輛，在廣東擁有2370輛，占全國(guó)總量22%，但實(shí)際運(yùn)營(yíng)數(shù)量不到600輛。而且目前很多氫燃料汽車都靠補(bǔ)貼生存，一旦地方財(cái)政吃緊，補(bǔ)貼跟不上，推廣積極性將打折扣。

　　如果僅僅作為車用動(dòng)力，氫能車已然很難復(fù)制電動(dòng)車的榮光。但是，氫能作為一種清潔能源和工業(yè)原料，它的用途應(yīng)該有更廣闊的情景。

　　氫燃料電池是一個(gè)發(fā)電裝置

　　“將燃料電池汽車這一交通端應(yīng)用作為示范窗口，其重要性是不言而喻的。但有部分人容易將氫能簡(jiǎn)單等同于燃料電池，將燃料電池等同于燃料電池汽車，然后去與電動(dòng)汽車作比較，這樣的理解存在偏頗，也降低了整個(gè)氫能產(chǎn)業(yè)的重要性。”加拿大國(guó)家工程院院士、鴻基創(chuàng)能副董事長(zhǎng)兼首席技術(shù)官葉思宇強(qiáng)調(diào)，氫能產(chǎn)業(yè)除了在交通領(lǐng)域外，在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、發(fā)電等領(lǐng)域都有其獨(dú)到的用處。從能源結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型和調(diào)整來說，氫能很好地起到了串聯(lián)從能源制取到能源使用兩端的作用，在雙碳目標(biāo)下的重要性不言而喻。

　　比如作為燃料用氫，主要場(chǎng)景除了重型道路交通外，船運(yùn)、航空、發(fā)電等領(lǐng)域也可使用氫能；作為原料用氫，主要場(chǎng)景包含鋼鐵、化工等領(lǐng)域，可用于多種化學(xué)反應(yīng)，同時(shí)也是眾多化合物的基礎(chǔ)元素之一，氫氣可以代替焦炭和天然氣作為還原劑，消除煉鐵、煉鋼過程中的大部分碳排放，同時(shí)氫作為十分重要的化工原料可用于合成氨、甲醇、煉化、煤制油氣等生產(chǎn)過程，生成綠色甲醇和綠氨，既可以作為綠色能源，也可以用到農(nóng)業(yè)化肥的制造；氫能還可作為儲(chǔ)能用氫，主要場(chǎng)景包含電力儲(chǔ)能領(lǐng)域等。

　　“氫能未來的爆發(fā)點(diǎn)很多，比如在發(fā)電領(lǐng)域、化工領(lǐng)域，事實(shí)上這些領(lǐng)域的大量需求反而可以帶動(dòng)交通領(lǐng)域用氫成本下降。”葉思宇指出。

　　在廣東，氫能應(yīng)用場(chǎng)景正在不斷拓展。在寶鋼股份湛江鋼鐵基地，百萬噸級(jí)氫基豎爐本體鋼結(jié)構(gòu)已順利封頂，正在加快建設(shè)施工，計(jì)劃2023年底建成投產(chǎn)。氫基豎爐是“減碳神器”，這座氫基豎爐將使用天然氣、焦?fàn)t煤氣和大比例氫氣生產(chǎn)100萬噸年產(chǎn)量的優(yōu)質(zhì)直接還原鐵，相對(duì)傳統(tǒng)鐵前全流程高爐煉鐵工藝同等規(guī)模鐵水產(chǎn)量，每年可減少二氧化碳排放50萬噸以上，這也是國(guó)內(nèi)首座百萬噸級(jí)氫基豎爐。

　　“氫氣在電網(wǎng)的應(yīng)用場(chǎng)景在南沙小虎島智慧能源站幾乎齊活了?！睆V州供電局氫能源研究中心總經(jīng)理雷金勇告訴記者，能源站通過氫能的制取、存儲(chǔ)、發(fā)電、加氫一體化，很好地解決了新能源發(fā)電的隨機(jī)性、季節(jié)性波動(dòng)強(qiáng)的難題。同時(shí)，能源站是能源網(wǎng)和交通網(wǎng)融合的新型能源基礎(chǔ)設(shè)施，對(duì)于粵港澳大灣區(qū)構(gòu)建新型電力系統(tǒng)和新型能源體系有重要意義。

　　氫儲(chǔ)能與電化學(xué)儲(chǔ)能具有本質(zhì)的區(qū)別，氫燃料電池本質(zhì)是一個(gè)發(fā)電裝置。雷金勇介紹，能量維度上，氫儲(chǔ)能容量大，容量規(guī)?？蛇_(dá)百吉瓦級(jí)別；時(shí)間維度上放電時(shí)間長(zhǎng)，可實(shí)現(xiàn)小時(shí)至季度，甚至更長(zhǎng)周期的放電調(diào)節(jié)；空間維度上氫儲(chǔ)運(yùn)方式靈活多樣，不需要特定的地理?xiàng)l件且不會(huì)破環(huán)生態(tài)環(huán)境?！皻鋬?chǔ)能可大規(guī)模長(zhǎng)周期能量存儲(chǔ)，作為良好的調(diào)峰電源；氫儲(chǔ)能可大規(guī)模大范圍能量轉(zhuǎn)移，解決源荷空間錯(cuò)配問題；氫儲(chǔ)能可大規(guī)?？缧袠I(yè)能量消費(fèi)，實(shí)現(xiàn)全社會(huì)深度脫碳?！?/p>

　　“整個(gè)氫能產(chǎn)業(yè)鏈可以分為上游制氫、中游運(yùn)氫、下游用氫，上中下游共同打開一個(gè)氫能大市場(chǎng)，也互為動(dòng)力和制約。”廣東碳中和發(fā)展研究院能源咨詢部部長(zhǎng)文婷表示。

　　綠氫的未來

　　近日，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)委與國(guó)家發(fā)改委、工信部、生態(tài)環(huán)境部、應(yīng)急管理部、國(guó)家能源局聯(lián)合印發(fā)《氫能產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)指南（2023版）》（以下簡(jiǎn)稱《指南》）。這是我國(guó)國(guó)家層面首個(gè)氫能全產(chǎn)業(yè)鏈標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)指南。

　　從2019年3月，《政府工作報(bào)告》首次提及氫能開始，發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)無疑已成為保障國(guó)家能源安全、優(yōu)化能源生產(chǎn)、消費(fèi)結(jié)構(gòu)、推進(jìn)能源清潔低碳轉(zhuǎn)型、落實(shí)雙碳目標(biāo)和引領(lǐng)帶動(dòng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的重要戰(zhàn)略舉措。

　　全國(guó)各地對(duì)發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)的意愿不斷增強(qiáng)，密集出臺(tái)支持政策。以廣東為例，2020年《廣東省培育新能源戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)集群行動(dòng)計(jì)劃》提出推進(jìn)可再生能源制氫，此后又陸續(xù)發(fā)布了《廣東省加快氫燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展實(shí)施方案》《廣東省構(gòu)建新型電力系統(tǒng)推動(dòng)電力高質(zhì)量發(fā)展行動(dòng)方案（2021-2025年）》《廣東省加快建設(shè)燃料電池汽車示范城市群行動(dòng)計(jì)劃（2022-2025年）》，各地市也陸續(xù)發(fā)布了多項(xiàng)政策及規(guī)劃支持氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

　　“按照產(chǎn)業(yè)發(fā)展常規(guī)的階段劃分來看，氫能產(chǎn)業(yè)目前正處在發(fā)展的初期階段?！卑灿来笾腥A區(qū)能源與資源行業(yè)業(yè)務(wù)合伙人魯欣指出，氫能在低碳轉(zhuǎn)型以及未來能源結(jié)構(gòu)中的重要性得到了充分的重視，氫能的定位越發(fā)明晰，支持氫能發(fā)展的國(guó)家和地方性政策不斷推出，對(duì)氫能發(fā)展的商業(yè)性機(jī)遇、路徑以及挑戰(zhàn)的認(rèn)識(shí)也不斷深入，圍繞氫能產(chǎn)業(yè)的全價(jià)值鏈投資活躍，特別是下游在交通運(yùn)輸領(lǐng)域的應(yīng)用等方面，圍繞創(chuàng)新技術(shù)研發(fā)、商業(yè)化試點(diǎn)和應(yīng)用的資源投入不斷增多。但是氫能發(fā)展的過程中還面臨著政策、市場(chǎng)和運(yùn)營(yíng)等方面的諸多挑戰(zhàn)，需要以系統(tǒng)性思維統(tǒng)籌產(chǎn)業(yè)的健康快速發(fā)展。

　　“廣東省在支持和推動(dòng)氫能發(fā)展方面走在全國(guó)前列，已經(jīng)積累了較為豐富的經(jīng)驗(yàn)。在此基礎(chǔ)上，可以進(jìn)一步深化和細(xì)化區(qū)內(nèi)氫能產(chǎn)業(yè)的規(guī)劃，特別是注重現(xiàn)有和新出政策的配套和協(xié)調(diào)，進(jìn)一步打通部門之間和區(qū)域之間的‘堵點(diǎn)’，使政策執(zhí)行更為通暢和高效，進(jìn)一步降低政策（包括執(zhí)行層面）的不確定性，增強(qiáng)投資者的信心?！濒斝澜ㄗh，圍繞氫能制、儲(chǔ)、輸、加、用等環(huán)節(jié)，要發(fā)揮氫能消納能力強(qiáng)、應(yīng)用場(chǎng)景豐富的優(yōu)勢(shì)，例如氫能重卡、氫能船舶、P2X等，政府還可以通過類如政策傾斜和激勵(lì)等手段，強(qiáng)化需求側(cè)的培育，以需求帶動(dòng)價(jià)值鏈前端的發(fā)展。

　　此外，魯欣特別提到，在供給側(cè)方面，建議加大力度探索海上風(fēng)電電解水制氫的發(fā)展路徑，縮短供給側(cè)短中期內(nèi)依賴灰氫的時(shí)間。通過可再生能源發(fā)展綠氫，才是未來方向。隨著可再生能源的技術(shù)發(fā)展，綠電成本在快速下降，綠電制綠氫的成本也在下降，在非洲、中東一些地區(qū)，綠氫的成本甚至低于灰氫。而且，在歐洲，碳邊境調(diào)節(jié)機(jī)制（CBAM，碳關(guān)稅）還將把氫和氨納入關(guān)稅征收產(chǎn)品，如果不是綠氫，產(chǎn)品還面臨關(guān)稅征收可能。

　?。ㄓ浾?劉倩）