氫能應(yīng)用場景日趨多元

“未來的能源格局將是以新能源為供應(yīng)側(cè)主體，電力為消費中心，多能互補協(xié)同的格局，氫能的應(yīng)用領(lǐng)域和場景十分豐富，在碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)的背景下，氫能的多場景大規(guī)模應(yīng)用將助力降碳目標(biāo)早日實現(xiàn)?！痹诮照匍_的氫能制儲運技術(shù)創(chuàng)新學(xué)術(shù)論壇上，國家發(fā)改委能源研究所環(huán)境中心主任熊華文肯定了我國氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式和路徑選擇的重要意義。

與會專家一致認(rèn)為，實現(xiàn)氫能產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展，需要把握產(chǎn)業(yè)發(fā)展節(jié)奏，保持產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)步調(diào)均衡，并探索多個領(lǐng)域應(yīng)用場景，充分發(fā)揮氫能脫碳潛力。

初步具備產(chǎn)業(yè)化條件

近年來，全國各地氫能支持政策不斷出臺，國家氫能產(chǎn)業(yè)頂層規(guī)劃也即將出臺，燃料電池汽車城市群示范應(yīng)用正在開展。此外，技術(shù)不斷突破，成本持續(xù)下降，基礎(chǔ)設(shè)施瓶頸逐步緩解，氫能與燃料電池技術(shù)已初步具備產(chǎn)業(yè)化水平。

熊華文稱，氫儲運關(guān)鍵零部件方面，35兆帕三型瓶已實現(xiàn)國產(chǎn)化，70兆帕三型瓶已具備生產(chǎn)能力，長距離高壓輸送關(guān)鍵技術(shù)與裝備具有示范應(yīng)用條件。在電堆系統(tǒng)零部件方面，盡管空壓機(jī)、氫氣循環(huán)泵、增濕器仍主要依賴進(jìn)口，但催化劑、雙極板已初步具備產(chǎn)業(yè)化條件。

國富氫能技術(shù)裝備股份有限公司研發(fā)與戰(zhàn)略總監(jiān)魏蔚指出，預(yù)計到2021年底，我國將累計建成加氫站超過200座，投入運營超過150座，成為加氫站保有量全球第一的國家。同時，預(yù)計今年底，我國氫燃料電池汽車保有量可超過1萬輛，電堆和供氫系統(tǒng)裝車量在3500輛左右。

氫能在能源系統(tǒng)轉(zhuǎn)型中具有重大戰(zhàn)略作用。中國船舶集團(tuán)有限公司第七一八研究所制氫工程部副總工薛賀來認(rèn)為，氫能作為關(guān)鍵環(huán)節(jié)納入能源系統(tǒng)轉(zhuǎn)型是必然之勢。盡管還需進(jìn)一步降低氫能成本，但可以預(yù)見的是，未來數(shù)年內(nèi)，氫能將迅速增長并在2050年前作出重要貢獻(xiàn)。

探索多元化應(yīng)用模式

值得關(guān)注的是，氫氣除了用作燃料，還可作為原料應(yīng)用于多個領(lǐng)域進(jìn)行深度脫碳?！敖煌I(lǐng)域是整個氫能產(chǎn)業(yè)應(yīng)用的先導(dǎo)部分，‘十四五’期間，氫能應(yīng)走多元化的應(yīng)用之路，在工業(yè)、建筑等領(lǐng)域進(jìn)行探索，構(gòu)建‘大氫能’圖景?！毙苋A文指出，2019年全國近90%的氫氣用于石化和化工行業(yè)，約2800萬噸。目前，化石能源制氫占統(tǒng)治地位，造成超過4億噸碳排放，氫氣被用作原料使用，難以通過電氣化等手段減排。對此，綠氫耦合二氧化碳化工是零碳化工產(chǎn)品的重要解決方案，此外，氫冶金也是鋼鐵產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)減排的重要方式。

根據(jù)預(yù)測，到2060年，石化、化工、鋼鐵領(lǐng)域的用氫需求巨大，工業(yè)領(lǐng)域氫能需求將達(dá)到5400-8200萬噸，氫能將成為綠色低碳工業(yè)原料，占全部工業(yè)氫需求的70%以上。到2030年，綠氫替代灰氫有望迎來高速發(fā)展；氫基化工和氫治金，2035年以后有望提速。

“除了化工和建筑領(lǐng)域，氫氣還可用于季節(jié)性存儲波動性可再生能源電力。未來高比例風(fēng)能和太陽能并網(wǎng)將促進(jìn)儲能需求顯著增長，可再生能源電力季節(jié)性儲能需求將從2030年開始大幅增長，將可再生能源制氫與儲氫相結(jié)合，可以為能源系統(tǒng)提供長期的季節(jié)靈活性?！毖蛠硖岢?，綠色氫氣作為長遠(yuǎn)的氫氣供應(yīng)方式。從長遠(yuǎn)來看，可再生能源制氫是唯一可持續(xù)的氫氣供應(yīng)方式。未來綠色氫氣將具備成本競爭力，通過降低可再生能源電力和電解槽成本，提高電解槽效率以及電力系統(tǒng)集成，與化石燃料制氫的成本持平。

熊華文也認(rèn)為，未來電力系統(tǒng)將呈現(xiàn)“風(fēng)光為主、多源協(xié)同”的供需格局，對穩(wěn)定性、周期性儲調(diào)需求迫切。摻氫發(fā)電和燃?xì)錂C(jī)組，可以提供跨季節(jié)、長周期的電力電量調(diào)節(jié)，彌補電化學(xué)儲能等新型儲能的技術(shù)不足。

算好“數(shù)量”“經(jīng)濟(jì)”兩筆賬

與會專家提醒，當(dāng)前同質(zhì)化競爭和產(chǎn)能擴(kuò)張風(fēng)險隱現(xiàn)，存在上下游、各環(huán)節(jié)脫節(jié)、不匹配情況。有的地方“有車無氫”，有的地方“有氫無車”，有的地方基礎(chǔ)設(shè)施缺失導(dǎo)致資源消納困難，需要避免產(chǎn)業(yè)發(fā)展失衡。

薛賀來認(rèn)為，應(yīng)進(jìn)一步完善國家層級的氫能產(chǎn)業(yè)布局及專項規(guī)劃。當(dāng)前發(fā)展氫能的熱點區(qū)域，多處于政府引導(dǎo)及發(fā)展探索階段，且國內(nèi)尚末建立專門促進(jìn)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的管理部門，沒有形成完善的管理體系和監(jiān)管模式。

熊華文認(rèn)為，氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中，應(yīng)把握發(fā)展節(jié)奏，推動上游與下游、產(chǎn)業(yè)與市場、設(shè)施與應(yīng)用“步調(diào)一致、銜接統(tǒng)一”，算好“數(shù)量”和“經(jīng)濟(jì)”這兩筆賬。他表示，對于一個地方或企業(yè)而言，數(shù)量賬即氫能的制儲運加用等環(huán)節(jié)的平衡發(fā)展，任何一個環(huán)節(jié)的突飛猛進(jìn)或存在短板都會影響整個產(chǎn)業(yè)平穩(wěn)健康發(fā)展；而經(jīng)濟(jì)賬，就是在產(chǎn)值、投資、補貼、稅收和社會效應(yīng)方面保持匹配關(guān)系，避免“賠本賺吆喝”。

薛賀來建議打造“氫能生態(tài)圈”。從氫的產(chǎn)、儲、運、加、用等全產(chǎn)業(yè)鏈出發(fā)，依托地方政府、企業(yè)、科研院所，平臺等多主體，逐步打造“基礎(chǔ)設(shè)施配套完善，運營模式成熟、創(chuàng)新成果豐富、資金保障充足、示范效果明顯、生態(tài)效應(yīng)顯著”的氫能產(chǎn)業(yè)商業(yè)生態(tài)圈。

熊華文還提醒稱，統(tǒng)籌氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展與安全也尤為重要。一方面確保安全，另一方面優(yōu)化安全監(jiān)管方面的流程，為企業(yè)的降成本提供支撐。他表示，氫作為高能量密度能源，產(chǎn)業(yè)鏈長，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜且操作條件多樣，使用過程中的風(fēng)險需要給予足夠的重視。在全國各地爭先恐后發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)的背景下，不能一哄而上，盲目追求速度和規(guī)模，更不能對安全隱患心存僥幸。