低碳、綠色，成為第四屆進博會技術裝備展區(qū)的關鍵詞。能源低碳及環(huán)保技術專區(qū)面積超1.5萬平方米，展商覆蓋傳統(tǒng)能源、新能源、新材料等領域的全球知名企業(yè)。圖為進博會首批進境展品米其林氫能源賽車樣車在上海完成通關驗放。 新華社發(fā)
□ 實習記者 吳 昊
10月24日，《中共中央 國務院關于完整準確全面貫徹新發(fā)展理念做好碳達峰碳中和工作的意見》（以下簡稱《意見》）發(fā)布，“雙碳”中央層面總體部署正式亮相，其中明確提出統(tǒng)籌推進氫能“制儲輸用”全鏈條發(fā)展；隨后在26日，國務院印發(fā)的《2030年前碳達峰行動方案》（以下簡稱《方案》）也多處提及氫能。
兩大文件的相繼發(fā)布，使氫能產業(yè)再度備受矚目。“這是氫能產業(yè)第一次系統(tǒng)的、全面的進入中央文件。”國家電投集團氫能科技發(fā)展有限公司總經理張銀廣表示，“作為碳達峰碳中和‘1+N’政策體系中的‘1’，《意見》的發(fā)布使雙碳有了一個系統(tǒng)的頂層設計，未來的‘N’將會涉及包括氫能在內的各行各業(yè)。”
融入“雙碳”戰(zhàn)略
構建“電氫體系”
作為一種清潔高效的二次能源，氫能對于構建清潔低碳安全高效能源體系的意義在《意見》得到明確。在張銀廣看來，該文件的發(fā)布，對氫能產業(yè)未來發(fā)展將發(fā)揮重要作用，標志著氫能的發(fā)展真正上升為國家戰(zhàn)略，正式與“雙碳”目標結合。同時，文件將氫能納入能源體系，對促進低碳發(fā)展、能源結構調整將發(fā)揮重要作用。
張銀廣表示，《意見》以及《方案》的出臺，改變了過去將氫能作為一種儲能方式的定位，使之成為與電力并列的一種能源，賦予氫能更高的定位。“我們過去一直在提‘電氫體系’，認為二者是‘并列關系’，而非‘從屬關系’，氫能不是電力的一個分支，它包含制儲輸用各個環(huán)節(jié)，應該作為一個全鏈條的產業(yè)發(fā)展。”
當前，氫能的應用對于構建能源結構調整的意義，在業(yè)內已達成共識。“從減碳的角度來看，目前主要的方式就是綠電和綠氫。”隆基氫能科技有限公司副總經理王英歌表示，要建立清潔低碳安全高效能源體系，就要在煤化工、石油化工、鋼鐵冶煉、交通運輸等領域大力鼓勵綠氫應用。
而在上游的制氫環(huán)節(jié)，《意見》強調，要“推進可再生能源制氫等低碳前沿技術攻關”。王英歌指出，“《意見》鼓勵的可再生能源制氫，無疑將是未來發(fā)展的主要方向。”
據張銀廣介紹，“雙碳”目標要求限制化石能源增量，大力發(fā)展非化石能源，而氫能的意義就在于，它和一次能源的結合將會極大推動非化石能源規(guī)模化的應用。他認為，強調可再生能源制氫，同時在終端實現(xiàn)對油氣的替代，對構建清潔低碳安全高效的能源體系有著關鍵意義。
統(tǒng)籌制儲輸用
打通薄弱環(huán)節(jié)
“氫能產業(yè)一直存在‘終端熱、上游冷’的狀況，產業(yè)鏈發(fā)展受到了很大制約。”張銀廣表示，近年來，制儲輸用各環(huán)節(jié)沒有打通，雖然燃料電池、加氫站都有文件出臺，但產業(yè)鏈上游相對缺失，沒有按照能源屬性來建立和完善政策體系，而《意見》提出統(tǒng)籌推進氫能“制儲輸用”全鏈條發(fā)展，對于產業(yè)鏈的快速協(xié)調發(fā)展意義重大。
張銀廣認為，可再生能源制氫技術是產業(yè)鏈的薄弱環(huán)節(jié)，相對于燃料電池，可再生能源制氫技術的發(fā)展仍然較為滯后，而在明確“綠氫”作為氫主要的來源后，就要加快補齊短板，研發(fā)新的技術和裝備產品。他表示，“僅僅靠一個環(huán)節(jié)的突破是不可能帶動起來整個產業(yè)的，必須把各環(huán)節(jié)的短板補齊、打通。”
對此，王英歌強調，氫能發(fā)展必須建立完整的產業(yè)鏈。“氫能產業(yè)，在大方面是‘制儲運加’，各環(huán)節(jié)也都有自己的生態(tài)鏈，未來發(fā)展不能追求‘一枝獨秀’，而要把整個價值鏈做好。”他認為，氫能產業(yè)鏈未來要進行“消缺”，突破瓶頸，在技術、材料、關鍵設備上找到短板，加強技術攻關，培育自己內生的技術能力。
在電解制氫技術方面，王英歌認為，需要考慮如何跟光伏、風電的間歇性、波動性匹配，提升響應能力，比如電解水制氫系統(tǒng)的變壓器、整流器等均需要從系統(tǒng)整體角度進行優(yōu)化配置。隨著風電、光伏大型基地的建設，匹配大型可再生能源電解水制氫基地，一個項目將可能需要一百甚至幾百套電解水制氫設備，必須要綜合考慮系統(tǒng)安全穩(wěn)定、高效經濟，這同過去單體設備及系統(tǒng)配置的思路有很大差異。
在中國船舶集團有限公司第七一二研究所相關負責人看來，目前，產業(yè)鏈中游“儲輸”環(huán)節(jié)的瓶頸較多，并且對下游應用造成了較大影響。例如，加氫站建設成本太高，遠達不到形成網絡化的規(guī)模；同時，儲氫技術也是一個較大瓶頸。他介紹，當前的儲運技術較多，包括壓縮和液化兩種物理儲氫，以及合金儲氫、有機液態(tài)儲氫和含氫燃料重整等化學儲氫，這些儲氫方式在儲氫密度、排放特性、安全性、補給保障性等方面各有優(yōu)缺點，需要針對不同應用場景、排放要求和應用周邊燃料補給保障條件決定選用何種氫源。
依靠“雙輪驅動”
實現(xiàn)均衡發(fā)展
對于雙碳目標的實現(xiàn)，氫能的重要優(yōu)勢之一在于應用場景廣泛。《方案》提出，加快氫能技術研發(fā)和示范應用，探索在工業(yè)、交通運輸、建筑等領域規(guī)?；瘧谩堛y廣認為，加快實現(xiàn)氫能產業(yè)的規(guī)?；瘧?，要依靠“雙輪驅動”，由政策和市場共同推動其的成熟。
張銀廣指出，國家出臺的兩份文件，對氫能未來的應用場景已經有了比較明確的描述，包括交通行業(yè)示范推廣氫能應用和探索氫冶金的應用等。此外，他指出，新興產業(yè)的低碳綠色用能，也是氫能未來的一個應用場景，例如5G、大數據中心等新興產業(yè)，可以使用氫燃料電池作為電源，降低其碳排放。
“我們一直在呼吁鼓勵應用，從終端拉動氫能產業(yè)發(fā)展。”王英歌表示，推動氫能應用，首先要打開大基地的應用場景，在發(fā)電成本較低的風、光大基地，建立大型綠氫示范基地，并且最好匹配煤化工、石油化工、鋼鐵冶煉等場景就地消納，進行多種應用場景的實驗。同時，在京津冀、山東等地打造一些分布式發(fā)電與電解水制氫結合的中小型綠氫項目，可以通過分布式制氫項目向重卡物流園、加氫站輸氫。
在氫能的眾多應用中，交通領域受關注度最高，除了燃料電池汽車，氫能船舶也有著巨大的發(fā)展?jié)摿ΑＶ袊凹瘓F有限公司第七一二研究所相關負責人表示，近年來，隨著商用車燃料電池的應用，氫能船也開始被重視。
該負責人表示，為推動氫能在船舶應用中的發(fā)展，首先要有國家層面在氫能船舶領域的長期規(guī)劃和政策支持；同時要進一步完善氫能船舶領域的法規(guī)、規(guī)范和標準；通過提高核心零部件自主化率，形成批量化產能，降低產品成本；利用國家項目、地方政府補貼政策和國企的氫能規(guī)劃等助力落實氫能示范船舶運行，完善配套設施，擴大示范效應，加速氫能船舶領域市場應用進程。
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