景春梅

【資料圖】

氫電融合促進(jìn)多能互補(bǔ)

黨的二十大報(bào)告提出，積極穩(wěn)妥推進(jìn)碳達(dá)峰碳中和，加快規(guī)劃建設(shè)新型能源體系。

新型能源體系要突出四個(gè)融合。一是化石能源與新能源融合。堅(jiān)持先立后破的原則，循序漸進(jìn)推動(dòng)化石能源減量替代和減污降碳。發(fā)揮煤電對(duì)新能源電力的支撐性和調(diào)節(jié)性作用。二是一次能源與二次能源融合。通過(guò)“氫—電”耦合等方式，構(gòu)建煤油氣、電熱氫等靈活轉(zhuǎn)化、多元互補(bǔ)的現(xiàn)代能源供應(yīng)體系。三是集中式和分布式融合。將大基地電力集中外送和就地消納結(jié)合起來(lái)，最大化利用新能源。四是源網(wǎng)荷儲(chǔ)融合。在大基地外送通道有限的情況下，以配電網(wǎng)為主戰(zhàn)場(chǎng)深化電力體制改革，發(fā)展源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化的配電網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)虛擬電廠、智慧能源、綜合能源、分布式電源等多元融合發(fā)展，促進(jìn)新能源就地消納。

新型能源體系應(yīng)具備五個(gè)特征。一是能源結(jié)構(gòu)以綠色低碳能源為主。二是終端能源消費(fèi)以電為主、氫電融合。三是運(yùn)行安全靈活可靠，運(yùn)用數(shù)字化、智能化電網(wǎng)技術(shù)，夯實(shí)集中式輸電網(wǎng)絡(luò)安全基礎(chǔ)，大力發(fā)展智慧化分布式能源，提高電力系統(tǒng)靈活性和可靠性。四是科技創(chuàng)新引領(lǐng)發(fā)展。五是市場(chǎng)體系完備有效，深入推進(jìn)電力市場(chǎng)、綠電市場(chǎng)、綠證市場(chǎng)、碳排放權(quán)交易市場(chǎng)協(xié)同聯(lián)動(dòng)，保障煤電角色轉(zhuǎn)換后有合理收益，最大化兌現(xiàn)新能源綠色價(jià)值。

氫能在新型能源體系建設(shè)中可以發(fā)揮獨(dú)特作用。利用大基地綠電制綠氫，可以在新型能源體系中發(fā)揮多重作用：一是作為清潔優(yōu)質(zhì)的二次能源，在交通領(lǐng)域減少汽、柴油消費(fèi)；二是作為高品質(zhì)熱源，在工業(yè)領(lǐng)域減少煤炭、天然氣等的消費(fèi)；三是作為大規(guī)模、長(zhǎng)周期、跨季節(jié)儲(chǔ)能方式，可以提高電力系統(tǒng)靈活調(diào)節(jié)能力，促進(jìn)大基地新能源電力集中外送；四是作為清潔化工原料和還原劑，以“風(fēng)光氫儲(chǔ)”一體化、“綠電—綠氫—綠氨（綠色甲醇）”一體化等方式，與工農(nóng)業(yè)耦合，既能促進(jìn)大基地周邊化工等相關(guān)產(chǎn)業(yè)綠色低碳轉(zhuǎn)型，又能帶動(dòng)大基地周邊經(jīng)濟(jì)發(fā)展，還能為新能源就地消納提供解決方案。

氫能綠色發(fā)展面臨痛點(diǎn)

痛點(diǎn)一：制氫——灰氫如何變綠。全球氫氣制造仍以化石能源制氫為主。國(guó)際能源署數(shù)據(jù)顯示，2021年全球氫氣產(chǎn)量達(dá)到9400萬(wàn)噸，與此相關(guān)的二氧化碳排放超過(guò)9億噸，綠氫占比只有0.4‰。我國(guó)是世界最大的制氫國(guó)，可再生能源制氫不到1‰。大規(guī)模低成本制綠氫技術(shù)路線尚存在技術(shù)難題。堿性電解水制氫缺少規(guī)?；瘧?yīng)用，難以適應(yīng)風(fēng)光電力的間歇性和波動(dòng)性；質(zhì)子交換膜制氫成本高，關(guān)鍵技術(shù)與核心部件受制于人；陰離子交換膜、固體氧化物電解水、光解水、熱化學(xué)循環(huán)水解制氫技術(shù)還處于基礎(chǔ)研發(fā)或試點(diǎn)示范階段。

痛點(diǎn)二：儲(chǔ)氫——任重道遠(yuǎn)。氫能是實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)周期、季節(jié)性儲(chǔ)能的重要選擇。但從國(guó)際上看，大規(guī)?？缂竟?jié)儲(chǔ)能應(yīng)用的技術(shù)、成本、商業(yè)模式問(wèn)題尚未解決，國(guó)外大型地質(zhì)儲(chǔ)氫項(xiàng)目多處在試驗(yàn)探索階段，我國(guó)基本沒(méi)有布局。實(shí)現(xiàn)規(guī)模化和產(chǎn)業(yè)化的氫儲(chǔ)能任重道遠(yuǎn)。

痛點(diǎn)三：輸氫——運(yùn)輸不通、供需不接。綠氫生產(chǎn)和消費(fèi)空間錯(cuò)配。風(fēng)光大基地集中于“三北”地區(qū)，但作為氫氣消費(fèi)大戶的工業(yè)園區(qū)主要分布在東部和環(huán)渤海地區(qū)，大型鋼廠也主要分布在東部，特別是沿海地區(qū)，這客觀上要求儲(chǔ)運(yùn)銜接供需。由于液化儲(chǔ)運(yùn)核心專利大都在國(guó)外，固態(tài)儲(chǔ)氫材料大多仍處于研發(fā)階段，高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫仍是最常見(jiàn)的儲(chǔ)氫方式。我國(guó)氣態(tài)儲(chǔ)氫基礎(chǔ)材料、生產(chǎn)工藝、加氫設(shè)備關(guān)鍵器件等大多仍需進(jìn)口，而且經(jīng)濟(jì)運(yùn)輸距離僅在200千米以內(nèi)，輸氫成本在氫氣終端售價(jià)中的比重高達(dá)40%~50%，成為氫能規(guī)?；l(fā)展的掣肘。

痛點(diǎn)四：用氫——工業(yè)領(lǐng)域巨大脫碳潛力尚待釋放。我國(guó)氫能發(fā)展以交通領(lǐng)域作為先導(dǎo)，但氫能源≠氫燃料電池≠氫燃料電池車。我國(guó)80%碳排放來(lái)自工業(yè)，而超過(guò)80%的氫氣消費(fèi)也在工業(yè)領(lǐng)域，工業(yè)領(lǐng)域擁有最大的氫能脫碳潛力。國(guó)內(nèi)外關(guān)于氫能需求量的預(yù)測(cè)均表明，未來(lái)氫能消費(fèi)量最大的依然是工業(yè)領(lǐng)域。

痛點(diǎn)五：成本高，難以規(guī)?；瘧?yīng)用。電解水制氫成本為化石能源制氫的2~3倍，可再生能源制氫成本更高。綠氫項(xiàng)目立項(xiàng)多，但實(shí)際落地運(yùn)行的還較少。全國(guó)多個(gè)省份規(guī)劃布局了風(fēng)光氫一體化項(xiàng)目，項(xiàng)目數(shù)量合計(jì)將近190項(xiàng)，大部分為在建及規(guī)劃項(xiàng)目，其中建成運(yùn)營(yíng)的僅十幾項(xiàng)。

氫能綠色發(fā)展相關(guān)建議

一是當(dāng)務(wù)之急建標(biāo)準(zhǔn)。需加強(qiáng)對(duì)綠氫標(biāo)準(zhǔn)的研究制定。結(jié)合我國(guó)“雙碳”工作及氫能發(fā)展實(shí)際，明確綠氫行業(yè)或國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，這是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要基礎(chǔ)，也是制定相關(guān)政策的科學(xué)依據(jù)。同時(shí)，需要積極參與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的制定。

二是優(yōu)化組合綠氫源。以綠氫為導(dǎo)向，鼓勵(lì)新能源大基地優(yōu)先發(fā)展制氫產(chǎn)業(yè)；鼓勵(lì)化石能源和新能源優(yōu)化組合，通過(guò)綠電—綠氫轉(zhuǎn)化，在化工、冶金等領(lǐng)域逐步實(shí)現(xiàn)綠氫對(duì)灰氫的減量替代。

三是多管齊下通儲(chǔ)運(yùn)。支持開(kāi)展高壓氣態(tài)、有機(jī)液態(tài)、液氫、管道等多種輸氫路線的技術(shù)示范，打通產(chǎn)業(yè)堵點(diǎn)，解決供需不匹配問(wèn)題。針對(duì)新能源大基地，近期鼓勵(lì)就近消納，優(yōu)先發(fā)展制氫產(chǎn)業(yè)，減少氫能長(zhǎng)距離運(yùn)輸，探索風(fēng)光氫儲(chǔ)用一體化生產(chǎn)模式。中遠(yuǎn)期考慮長(zhǎng)距離外送，研究探索“西氫東送”“北氫南送”的可行性。當(dāng)前可開(kāi)展點(diǎn)對(duì)點(diǎn)純氫管道、短距離天然氣摻氫管道示范，適時(shí)選擇鋼級(jí)較低、壓力不高的長(zhǎng)輸管道開(kāi)展試驗(yàn)論證工作。

四是規(guī)模應(yīng)用在工業(yè)。出臺(tái)相關(guān)扶持政策，促進(jìn)綠氫在工業(yè)領(lǐng)域的規(guī)?；瘧?yīng)用，以實(shí)現(xiàn)工業(yè)領(lǐng)域深度脫碳。氫能在工業(yè)領(lǐng)域的規(guī)模化應(yīng)用，將帶動(dòng)大功率綠氫制備技術(shù)與裝備、管道輸送以及大規(guī)模儲(chǔ)氫技術(shù)的發(fā)展。

五是千方百計(jì)降成本。首先，技術(shù)創(chuàng)新降成本。聚焦短板弱項(xiàng)，適度超前部署一批氫能項(xiàng)目，持續(xù)加強(qiáng)基礎(chǔ)研究、關(guān)鍵技術(shù)和顛覆性技術(shù)創(chuàng)新，建立協(xié)同高效的創(chuàng)新體系。其次，模式創(chuàng)新降成本。在大基地探索風(fēng)光氫儲(chǔ)用一體化生產(chǎn)模式，降低氫能供給成本。構(gòu)建分布式可再生能源或谷電制氫的制—儲(chǔ)—加一體化站內(nèi)制氫模式，推動(dòng)氫能分布式生產(chǎn)和就近利用。最后，深化改革降成本。深化電力體制改革，鼓勵(lì)風(fēng)光等可再生能源離網(wǎng)發(fā)電制氫，落實(shí)“隔墻售電”政策。對(duì)可再生能源制氫項(xiàng)目給予電價(jià)補(bǔ)貼，鼓勵(lì)氫儲(chǔ)能作為獨(dú)立市場(chǎng)主體參與電力市場(chǎng)交易、獲得價(jià)值補(bǔ)償。打通氫市場(chǎng)、碳市場(chǎng)、電力市場(chǎng)，研究將氫能應(yīng)用減排量開(kāi)發(fā)為國(guó)家核證自愿減排量（CCER），支持氫能項(xiàng)目的碳減排量參與碳市場(chǎng)交易，通過(guò)市場(chǎng)交易使氫能綠色環(huán)保價(jià)值得到應(yīng)有的體現(xiàn)。

六是綜合施策推示范。針對(duì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展痛點(diǎn)難點(diǎn)，以示范帶動(dòng)技術(shù)提升和成本下降。通過(guò)示范不斷積累經(jīng)驗(yàn)，形成可復(fù)制、可推廣的經(jīng)驗(yàn)。具體示范類型可分為兩類：一類可以氫能應(yīng)用為牽引開(kāi)展綜合示范，基于工業(yè)、交通等不同應(yīng)用場(chǎng)景的減碳需求，發(fā)揮氫能作為用能終端低碳轉(zhuǎn)型載體的作用；另一類可就產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)鍵薄弱環(huán)節(jié)、技術(shù)難點(diǎn)問(wèn)題開(kāi)展專項(xiàng)示范，如可再生能源制氫、儲(chǔ)氫和發(fā)電調(diào)峰一體化技術(shù)示范，開(kāi)展大型儲(chǔ)罐、鹽穴儲(chǔ)氫等規(guī)?；瘍?chǔ)氫技術(shù)示范等。

（作者系中國(guó)國(guó)際經(jīng)濟(jì)交流中心科研信息部【能源政策研究部】部長(zhǎng)）

責(zé)任編輯：許艷

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