推進(jìn)氫能“制儲(chǔ)輸用”全鏈條發(fā)展

在上海召開的“雙碳”背景下的氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展高端論壇上，與會(huì)者紛紛表示，共同打造氫能產(chǎn)業(yè)鏈和經(jīng)濟(jì)生態(tài)圈，將是“雙碳”目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵路徑

日前，“雙碳”背景下的氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展高端論壇在上海召開。圖為論壇現(xiàn)場(chǎng)。

“我國(guó)作為能源消費(fèi)大國(guó)，‘雙碳’的提出，將加速重構(gòu)能源供給體系，深刻改變能源發(fā)展大勢(shì)。”當(dāng)前，能源從高碳向低碳的轉(zhuǎn)型已成為行業(yè)轉(zhuǎn)型和發(fā)展的共識(shí)，而氫能作為應(yīng)對(duì)可再生能源大規(guī)模開發(fā)面臨的消納問題的重要方式，對(duì)能源革命的成敗意義重大。

“我國(guó)作為能源消費(fèi)大國(guó)，‘雙碳’的提出，將加速重構(gòu)能源供給體系，深刻改變能源發(fā)展大勢(shì)。”日前，在上海召開的“雙碳”背景下的氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展高端論壇上，中國(guó)石化集團(tuán)有限公司黨組副書記趙東表示，在“雙碳”政策目標(biāo)指引下，光伏、風(fēng)電、氫能等清潔能源將進(jìn)入“增量”發(fā)展階段。

當(dāng)前，能源從高碳向低碳的轉(zhuǎn)型已成為行業(yè)轉(zhuǎn)型和發(fā)展的共識(shí)，而氫能作為應(yīng)對(duì)可再生能源大規(guī)模開發(fā)面臨的消納問題的重要方式，對(duì)能源革命的成敗意義重大。為此，促進(jìn)氫能領(lǐng)域合作，推動(dòng)我國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，共同打造氫能產(chǎn)業(yè)鏈和經(jīng)濟(jì)生態(tài)圈，將是“雙碳”目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵路徑。

雙碳重要“抓手”

氫能迎來(lái)戰(zhàn)略機(jī)遇

在“雙碳”目標(biāo)下，解決可再生能源間歇性等問題成為能源轉(zhuǎn)型的必然要求。中國(guó)工程院院士曹湘洪表示，氫能是未來(lái)間歇性、隨機(jī)性可再生能源系統(tǒng)中必不可少的能源載體，利用棄風(fēng)棄光的電力制取氫氣，更容易實(shí)現(xiàn)大規(guī)模、長(zhǎng)期儲(chǔ)存，有利于提高可再生能源利用效率。

曹湘洪指出，以氫燃料電池汽車為主，結(jié)合綠氫制甲醇、綠氫冶金、綠氫供電供熱等多種應(yīng)用場(chǎng)景，積極發(fā)展氫能，是我國(guó)2030年實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰和2060年實(shí)現(xiàn)碳中和的重要戰(zhàn)略措施，是逐步改變我國(guó)能源結(jié)構(gòu)的社會(huì)系統(tǒng)工程。

趙東指出，氫能具有能量密度高、來(lái)源多樣、終端零排、用途廣泛等多重優(yōu)勢(shì)，被廣泛認(rèn)為是一種終極能源，對(duì)保障國(guó)家能源安全、改善大氣環(huán)境質(zhì)量、推進(jìn)能源產(chǎn)業(yè)升級(jí)等方面具有重要意義。他強(qiáng)調(diào)，隨著“雙碳”目標(biāo)牽引、國(guó)家政策支持、技術(shù)日趨成熟、成本大幅下降，氫能正迎來(lái)快速發(fā)展的戰(zhàn)略機(jī)遇期。

作為清潔、高效、安全、可持續(xù)的二次能源，氫能正在獲得國(guó)家政策的大力支持。據(jù)中國(guó)科協(xié)副主席孟慶海介紹，我國(guó)“十四五”規(guī)劃明確提出要在包括氫能與儲(chǔ)能在內(nèi)的幾個(gè)前沿科技和產(chǎn)業(yè)變革領(lǐng)域，組織實(shí)施未來(lái)產(chǎn)業(yè)孵化與加速計(jì)劃，謀劃布局一批未來(lái)產(chǎn)業(yè)。

與此同時(shí)，氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展也得到了地方政府的廣泛關(guān)注。“氫能事業(yè)是實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和的重要抓手，也是能源結(jié)構(gòu)調(diào)整和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的重大方向。”上海市政府副秘書長(zhǎng)陳鳴波表示，未來(lái)，上海將牢牢把握綠色低碳大趨勢(shì)，布局推動(dòng)氫能源發(fā)展，加快整體進(jìn)程，建設(shè)最強(qiáng)的氫能產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新高地。

優(yōu)勢(shì)挑戰(zhàn)并存

科技創(chuàng)新亟須加強(qiáng)

隨著近年來(lái)新一輪“氫能熱”的興起，我國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)均已表現(xiàn)出良好的發(fā)展勢(shì)頭。不過，在趙東看來(lái)，“雖然氫能發(fā)展前景十分光明，但氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向如何選擇、發(fā)展路徑如何優(yōu)化、發(fā)展時(shí)機(jī)如何把握，仍需深入研究和探索實(shí)踐”。

其中，在制氫環(huán)節(jié)，由于能源轉(zhuǎn)型需要，水電解制氫被視為未來(lái)的主流，但加拿大工程研究院院士張久俊認(rèn)為，電解水制氫優(yōu)勢(shì)與挑戰(zhàn)共存。“其主要優(yōu)勢(shì)表現(xiàn)在原料水及太陽(yáng)能風(fēng)能發(fā)電取之不竭，用之不盡；可利用用電低谷期剩余電力制氫，以便能源存儲(chǔ)；以及可得到高純度的氫等。”

對(duì)于水電解制氫面臨的挑戰(zhàn)，張久俊介紹，主要表現(xiàn)為催化劑的活性和穩(wěn)定性低、制氫成本高、對(duì)水的純度要求高、電能消耗高等。

除了上游制氫領(lǐng)域的挑戰(zhàn)，在產(chǎn)業(yè)鏈中，“缺少核心技術(shù)、關(guān)鍵材料和裝備，制約了我國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展。”曹湘洪表示，當(dāng)前我國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)面臨儲(chǔ)運(yùn)分銷成本較高、缺少核心技術(shù)和裝備、法規(guī)與標(biāo)準(zhǔn)制度有待完善等問題。他認(rèn)為，推動(dòng)我國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展應(yīng)堅(jiān)持問題導(dǎo)向，加強(qiáng)科技創(chuàng)新。

此外，曹湘洪還指出，燃料電池在我國(guó)已呈現(xiàn)快速發(fā)展的態(tài)勢(shì)，氫燃料電池輕型電車、家用社區(qū)用電池等各種氫的應(yīng)用場(chǎng)景也在積極探索和實(shí)踐當(dāng)中。但從綠電制氫，氫氣儲(chǔ)存、運(yùn)輸?shù)礁黝惾茧姵?，我?guó)與國(guó)際先進(jìn)水平都存在較大差距，應(yīng)要加大科技投入，盡快改變?nèi)鄙俸诵募夹g(shù)、關(guān)鍵材料的局面。

產(chǎn)業(yè)布局加速

“制儲(chǔ)輸用”全面開花

目前，氫能產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)正在我國(guó)“遍地開花”，尤其是在產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)良好的上海。陳鳴波指出，近年來(lái)，上海市將燃料電池汽車作為氫能的突破口，通過完善發(fā)展環(huán)境、加快布局基礎(chǔ)設(shè)施、深入推進(jìn)試點(diǎn)示范等一系列措施，加快推進(jìn)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

據(jù)陳鳴波介紹，2020年11月，上海市發(fā)布實(shí)施了《上海市燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展實(shí)施計(jì)劃》，提出到2023年實(shí)現(xiàn)規(guī)劃100座加氫站，形成千億產(chǎn)值規(guī)模，推廣萬(wàn)輛氫燃料汽車的目標(biāo)。他表示：“目前，上海已經(jīng)建成加氫站9座，推廣燃料汽車1500輛。”

就在論壇召開當(dāng)天，上海首座能夠同時(shí)滿足35兆帕、70兆帕氫燃料電池汽車加注需求的油氫一體化綜合能源供給站——中國(guó)石化上海石油青衛(wèi)油氫合建站正式建成，投用后將滿足上海市青浦區(qū)、虹橋臨空經(jīng)濟(jì)示范區(qū)的物流、環(huán)衛(wèi)、公交等氫能車輛加注需求，助力上海氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

據(jù)了解，“十四五”期間，中國(guó)石化在上海將建加氫站30余座。加快推進(jìn)能源轉(zhuǎn)型和產(chǎn)業(yè)升級(jí)，積極融入長(zhǎng)三角一體化發(fā)展示范區(qū)建設(shè)，加大氫能源發(fā)展力度。趙東表示，作為國(guó)有重要骨干能源企業(yè)，中國(guó)石化近年來(lái)加快氫能全產(chǎn)業(yè)鏈布局，積極推進(jìn)氫能“制儲(chǔ)輸用”全鏈條發(fā)展，努力爭(zhēng)當(dāng)綠色低碳可持續(xù)發(fā)展排頭兵。

“‘十四五’期間，我們計(jì)劃建成1000座加氫站，讓加氫像加油一樣方便。”趙東介紹，中國(guó)石化目前擁有國(guó)內(nèi)最大制氫能力，還成功開發(fā)了電解水制氫專用催化劑，達(dá)國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平；同時(shí)建立了全球第二大交通能源基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)，擁有3萬(wàn)多座加油站，具有布局氫能產(chǎn)業(yè)的天然優(yōu)勢(shì)。