技术创新成绿氢应用推广之关键

图为在位于九龙坡区的重庆首座加氢站内，两辆氢动力商用车在补充动力。 新华社记者 刘 潺 摄

 

□ 吴 昊

 

近日，国家能源局发布的《2023年能源工作指导意见》提出，积极推动氢能应用试点示范，探索氢能产业发展的多种路径和可推广的经验；加快攻关绿氢制储运用技术，推动氢能规模化应用。该文件的发布，进一步强调了氢能尤其是绿氢布局和发展的重要性。国家科学技术部高新技术司能源与交通处处长问斌指出，当前，氢能产业布局呈现遍地开花的局势，我国已初步打通氢能的“制—储—输—用”全产业链。

发展氢能是战略性新兴产业的重点方向，以绿电制绿氢已经成为氢能产业可持续发展的行业共识。不过，由于氢能产业发展目前尚处于起步阶段，通过可再生能源制氢推动能源的转型与发展，仍然存在诸多需要解决的瓶颈。尤其是绿氢的经济性，亟须通过技术创新和政策支持取得突破。

立足多重属性优势  绿氢应用备受关注

近年来，得益于政策的加持，我国氢能产业发展不断加快，各地布局氢能热情持续高涨。据问斌介绍，2022年3月《氢能产业发展中长期规划（2021-2035年）》发布以来，各地方政府已累计发布70余项相关配套政策，构建了涵盖科技创新、应用示范、基础设施、产业布局等各环节的综合体系。

“绿氢的大规模应用，是有效推进我国实现能源结构转型及深度脱碳的重要手段。”在中能建氢能源有限公司党委书记、董事长李京光看来，要实现绿氢的大规模应用，一方面，需要在绿氢来源端，通过集中化、规模化效应降低绿氢的制备成本。另一方面，只有将绿氢推广应用于碳排放基数大的领域，如化工、交通、冶金等领域，才能使碳排放值显著降低。

可再生能源制氢作为未来发展的方向，目前已成为行业共识。2022年以来，随着绿氢示范项目加速涌现，绿氢在多个领域的应用也日趋受到行业关注。据李京光介绍，绿氢项目呈现出与绿氨、绿色甲醇、交通等应用融合发展的“绿氢+”趋势。他认为，绿氨、绿色甲醇能够作为氢的载体，一定程度上解决了氢的储运难题，而且随着氨/甲醇燃料电池、掺氨燃烧、甲醇内燃机等先进技术的不断发展，绿氨、绿色甲醇也能够直接作为燃料等应用于航运、交通等领域，进一步丰富绿氢的应用场景，扩展了绿氢的市场空间。

对于绿氢发展现状，中船（邯郸）派瑞氢能科技有限公司副总经理丁睿表示，我国每年氢气消费量约在3500万吨左右，其中绝大多数来源于煤制氢、天然气重整制氢等，水电解制氢仅占1%~2%。随着国际上碳关税相关壁垒的步步紧逼，国内“双碳”目标逐渐深入人心，“双碳”政策逐步落地。长期来看，化石燃料应用面临转型问题，而氢能由于可以通过可再生能源电力转化而来，并且拥有多重属性，其优势越来越凸显。

诸多困境尚需突破  降本增效成为关键

业内人士表示，氢能产业发展目前尚处于起步阶段，未来仍有诸多困境需要突破。问斌表示，“我们要清醒地看到，我国氢能研究主要聚焦在交通领域的应用场景，在工业和供能等应用场景方面相对薄弱，且关键材料、核心器件、装备国产化率低，性能和可靠度仍与国外有一定差距。”

在丁睿看来，目前，绿氢产业的发展进度不及预期，主要制约因素是缺乏经济性。由于绿氢成本偏高，应用场景难以培育，使得市场需求迟迟无法打开，影响了绿氢项目的融资、建设和经营。他表示，当前，每制取1公斤绿氢需要耗电52千瓦时，如果每度电的价格下降到0.15元，再考虑从三北能源富集地制取到东南用氢地的运输成本，绿氢价格可实现与灰氢持平。

对此，李京光也表示，目前，绿氢面临的最大问题是经济性。绿氢成本的70%为电价，廉价的新能源绿电是最好的解决方案，而新能源波动性导致的低利用率是当前推进绿电制绿氢的难点。此外，氢的物理特性及供需时空错位导致储运难，而“绿氢+”以绿氨、甲醇为能源载体，可以在提高储运安全性的同时，快速降低储运成本。

李京光强调，氢气的绿色替代是氢能行业发展的方向，但现阶段绿氢制备成本高，国内目前碳排放、碳定价、碳税等政策未落地，使得绿氢溢价仍难以显现。短期来看，会造成绿氢项目收益不佳；中期来看，会导致技术迭代、创新动力不足；长期来看，可能影响“绿氢+”的发展进程。

政策支持必不可少  统筹推进技术创新

面对氢能发展初期存在的挑战，政策层面的支持必不可少。李京光提出了两点建议：一是希望能够针对绿氢新技术示范项目、“绿氢+”一体化项目等在电力政策上予以一定倾斜。二是加快建立全国性的绿氢交易平台，以及碳资产交易平台，完善碳税管理体制，提升冶金、化工、建材、水泥等高排放领域使用绿氢的积极性，加快工业脱碳进程。

为推动绿氢制备产业健康发展，丁睿建议，强化绿氢制备的行业意义，为绿氢发展提供强有力政策支持。他表示，需要从规划用地审批、投融资支持、用电成本等方面进一步加大对绿氢项目开发的支持力度，利用碳足迹认证、碳交易推广、降碳补贴等方式健全绿氢项目激励机制，更大程度地鼓励绿氢制备及下游应用行业的发展。

与此同时，丁睿认为，应明确氢能在能源体系中的定位，并制定切实可行的阶段性实施计划，促进氢气制取、储存、运输、加注、应用基础设施建设，打通氢气大规模存储、转化和运输关键环节，加强氢安全技术研究，形成覆盖全产业链的标准体系。此外，还要加大对海上绿氢基地发展新模式的政策支持，如打造“海上风电+海洋能+储能+制氢+氢船舶+海洋牧场+陆上产业基地”的产业链模式。

相关部门正在加快制定支持政策，据问斌透露，科技部将统筹推进氢能科技创新，重点强化氢能基础与应用基础研究，持续深化前沿技术探索与核心关键技术攻关，组织产学研协同攻坚氢能驱动的绿色低碳技术体系，打造产业转型升级的新增长点。问斌强调，在氢能发展过程中，要充分认识科技创新的重要性，要加强区域联动、深化国际合作。

来源：中国改革报