氢能开启中国与沙特合作新版图

□ 许传博 周建力 刘建国

氢能是一种来源丰富、绿色低碳、应用广泛的二次能源,正逐步成为全球实现能源转型和净零排放的重要载体。世界主要发达国家高度重视氢能产业发展,已有30多个国家将使用清洁氢纳入减碳战略体系。沙特阿拉伯王国(以下简称“沙特”)是全球能源大国和“一带一路”倡议的关键性支点国家,与我国具有良好的能源合作基础。2022年12月8日,在两国领导人的见证下,中沙两国就氢能等领域合作签署政府间协议和谅解备忘录。中沙两国在应对气候变化、能源绿色转型方面有着共同的愿景,可实现氢能产业链多要素优势互补,共同打造世界氢能产业高地。

我国氢能产业优势

氢能基建实力突出。强大的基础设施建设能力是我国外交的重要标志。据国际权威杂志《工程新闻记录(ENR)》发布的全球250强国际承包商榜单显示,2021年中国上榜企业多达79家。依托基建能力,我国氢能产业基础设施发展十分迅猛。加氢站方面,自2006年我国第一座加氢站建成后,经过十多年的发展,截至2022年8月,我国共建成加氢站260座,超越日本成为全球加氢站数量最多的国家;电解制氢方面,全球最大的绿氢项目——新疆库车绿氢示范项目于2021年11月启动建设;氢储能方面,我国首座兆瓦级氢储能项目——安徽六安兆瓦级氢能综合利用示范站于2022年7月投运;氢输运方面,国内输氢距离最长的氢气管道输送工程——中石化400公里京蒙输氢管道项目计划于2023年12月开工。通过大量示范项目实践,国内相关企业积累了丰富的投融资、勘察设计、建设施工和运营管理经验。

能源装备逐渐成熟。太阳能发电方面,我国拥有全球领先的第三代太阳能相关技术和庞大完备的产业链;制氢方面,我国碱性电解水制氢单机容量达到2000Nm3/h,设备成本低至2000元/kW,综合技术经济水平国际领先;储运氢方面,我国已研制出87.5MPa钢质碳纤维缠绕高压大容积加氢站用固定式储氢瓶,建成比例10%的天然气掺氢管道示范工程;燃料电池方面,我国正在研制单堆兆瓦级质子交换膜燃料电池分布式发电,百千瓦级热电联供已实现示范应用;氢气加注方面,我国已具备35MPa和70MPa等级气态加氢站的集成设计能力。与此同时,以中船派瑞氢能、中科富海、中车等为代表的国内氢能装备企业正在不断开拓国际市场,已有数十台套氢能装备出口海外,覆盖了“制-储-运-加-用”全产业链。

沙特氢能产业优势

制氢成本优势显著。沙特拥有全球最好的光照条件和天然气储量,低廉的一次能源价格和沙漠土地价格极大地增强了绿氢、蓝氢的出口竞争力。沙特“2030愿景”提出,到2030年实现400万吨氢气年产量和出口量的目标,成为全球氢能经济的领导者。阿卜杜拉国王石油研究中心发布的《沙特氢气生产的经济和资源潜力》报告显示,到2030年蓝氢成本将从目前的1.34美元/千克降至1.13美元/千克,绿氢价格将从目前的2.16美元/千克降至1.48美元/千克。凭借自身成本优势和优越地理位置,沙特有望将蓝氢、绿氢出口欧洲、东北亚等地区。2020年10月,沙特已向日本出口了世界首批40吨氢基蓝氨。

营商环境持续改善。沙特“2030愿景”旨在创造一个更加多样化和可持续的经济体,减少对石油经济的依赖,鼓励私营企业的发展,改善营商环境。自“2030愿景”发布以来,新政策、新举措不断落地,社会日益开放,营商环境持续改善。据世界银行《全球营商环境报告2020》披露,沙特2020年经商便利度指数跃升至第62位,在改革措施方面得分位列第一,成为全球营商环境改善最显著的经济体。沙特实施的改革包括建立一站式企业注册流程、颁布担保交易法和破产法、保护少数投资者等。

中沙氢能产业合作潜力点

国际氢能贸易合作。沙特属于典型的氢能出口国,我国中短期内蓝氢、绿氢具有较大的进口空间,远期有氢能出口潜力。我国目前虽是全球最大的制氢国,但氢气制取方式仍是以化石能源为主、工业副产氢为辅,碳中和目标下蓝氢和绿氢在我国的重型交通、冶金、化工等难以脱碳领域应用潜力巨大。沙特的蓝氢、绿氢具有显著的价格优势,短期内我国可为沙特氢气出口提供需求市场,通过液氨载体或液态有机氢载体进行船舶远洋海运。未来,两国可共同开拓全球氢能市场,引领国际氢能贸易,共同致力于全球氢能供应链体系建设。

国际氢能基建合作。沙特基础设施建设相对薄弱,2019年才建成首座加氢站,发展氢能产业亟须建设可再生能源制氢基地、加氢站、输氢管道、氢能港口、研发中心等一系列基础设施。我国在基建领域优势明显,可帮助沙特完善氢能产业基础设施建设。与此同时,还可利用我国在氢燃料电池汽车运营方面的经验和能力,帮助沙特开展氢燃料电池汽车示范推广。以开辟沙特市场为起点,未来可辐射周边多个地区,包括中东、北非、欧洲的氢能基建市场。

国际氢能装备合作。沙特氢能产业起步相较于我国更晚,自身科研实力尚待加强,氢能技术装备基本依赖进口。而我国在太阳能发电、碱性电解、固定式高压储氢等技术方面处于国际领先地位,在氢能储运、燃料电池、氢气加注、碳捕集利用与封存等技术方面的研发水平持续提升,正追赶国际先进水平。随着我国氢能装备企业深入开拓国际市场,国产氢能装备整体技术水平越来越多地获得国际市场认可。因此,我国可作为供应商向沙特出口先进的氢能装备,促进技术转移。

促进中沙氢能领域深度合作的路径

布局氢能贸易中心,建设氢能输运码头。氢能的定位是替代石油和天然气,将有望成为国际大宗商品在全球流通,并重塑世界能源贸易格局。上海市氢能产业发展规划已提出建设海外氢能进口输运码头。未来可考虑优先在长三角上海地区、珠三角广州地区提前布局国际氢能贸易和交易中心,在有条件的港口码头探索建设氢能船舶输运码头,为氢能进出口提供条件,加强与沙特的氢能贸易联系。

加大氢能技术攻关,补齐氢能装备短板。我国已经基本掌握了氢能“制-储-运-加-用”产业链核心技术,但部分环节装备与国外先进水平仍存在一定差距。为了提升在沙特及其他国际市场的装备竞争力,亟须加快补齐高端氢能装备短板,突破关键核心技术,重点攻关质子交换膜电解制氢、固体氧化物电解制氢、天然气管道掺氢、纯氢管道输运、低温液态储运、70MPa等级加氢等技术。

扩大氢能汽车示范,加快形成运营经验。北京冬奥会示范运行了超1000辆氢能汽车,是全球最大规模的一次氢燃料电池汽车示范。在政策支持下,我国“3+2”氢燃料电池汽车示范格局也已形成。未来需要进一步扩大氢燃料电池汽车的示范规模,加快形成燃料电池汽车可复制可推广的先进运营经验,帮助沙特开展中重型货车和大中型客车的燃料电池汽车示范。

强化双边协商渠道,构建新型合作机制。由中沙两国政府相关主管部门牵头,共同深化“一带一路”与“2030愿景”在氢能及相关领域的顶层设计与对接,建立健全常设办事机构,强化双边协商渠道。发挥上海合作组织、亚太经合组织、亚欧会议等现有的多边合作机制作用,总结现有合作机制宝贵经验,探索氢能产业新型合作机制,保障中沙双方的共同利益,实现双赢格局。

提高风险防范意识,积极承担社会责任。我国企业进入沙特氢能市场开展合作,需密切关注当地及周边国家政治局势,充分调研当地的法律法规、营商环境、文化习俗等要素,建立投资风险防范体系,提前制定应对措施。积极承担社会责任,在关注项目投资效益的同时,帮助业务属地发展经济、改善民生、保护环境,树立良好的企业形象,赢得当地政府的尊重,实现投资项目的可持续发展。

(作者单位分别为华北电力大学新能源电力与低碳发展研究北京市重点实验室、新疆大学西北能源碳中和教育部工程研究中心、华北电力大学能源电力创新研究院)

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