專家視角
歐陽明高:燃料電池成本將大幅下降!氫能產業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃解讀來了
3月23日上午,國家發(fā)展改革委召開新聞發(fā)布會,介紹《氫能產業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃(2021—2035年)》有關情況。國家發(fā)展改革委高技術司副司長王翔,國家能源局科技司副司長劉亞芳介紹《規(guī)劃》有關情況并回答大家關心的問題。
《規(guī)劃》明確了氫的能源屬性,并從三方面闡述氫能產業(yè)的發(fā)展定位。
(一)氫能是未來國家能源體系的重要組成部分。氫能與電能類似,是常見的二次能源,需要通過一次能源轉化獲得;不同之處在于,氫能的能量密度高、儲存方式簡單,是大規(guī)模、長周期儲能的理想選擇,為可再生能源規(guī)?;{提供了解決方案。隨著燃料電池等氫能利用技術逐漸成熟,氫能-熱能-電能將實現(xiàn)靈活轉化、耦合發(fā)展。
(二)氫能是用能終端實現(xiàn)綠色低碳發(fā)展的重要載體。氫能具有清潔低碳屬性和跨界應用潛力,可廣泛應用于交通、工業(yè)等領域,例如燃料電池車輛、氫能冶金等;同時,也是高耗能、高排放行業(yè)的優(yōu)質替代能源。通過廣泛推廣氫能在用能終端的應用,將有效減少溫室氣體排放。
(三)氫能產業(yè)是戰(zhàn)略性新興產業(yè)重點發(fā)展方向。氫能產業(yè)技術密集、覆蓋面廣、帶動效益強。通過堅持創(chuàng)新驅動發(fā)展,持續(xù)加強產業(yè)創(chuàng)新體系建設,不斷突破核心技術和關鍵材料瓶頸,能夠實現(xiàn)產業(yè)鏈良性循環(huán),氫能產業(yè)規(guī)模預計持續(xù)增長,將為我國經濟高質量發(fā)展注入新動能。
《規(guī)劃》明確要求緊扣實現(xiàn)碳達峰、碳中和目標,貫徹“四個革命、一個合作”能源安全新戰(zhàn)略,堅持“創(chuàng)新引領、自立自強,安全為先、清潔低碳,市場主導、政府引導,穩(wěn)慎應用、示范先行”的基本原則,推動氫能產業(yè)健康、有序、可持續(xù)發(fā)展。
一是堅持創(chuàng)新引領。氫能產業(yè)鏈長、技術難度大,與國際領先水平相比,我國在關鍵基礎材料、核心零部件,以及氫安全科學機理、專業(yè)人才等方面,均有較大提升空間?!兑?guī)劃》將創(chuàng)新擺在產業(yè)發(fā)展的核心位置,聚焦氫能制備、儲存、輸運、應用全鏈條,突破關鍵核心技術,提升裝備自主可控能力,促進產業(yè)鏈創(chuàng)新鏈深入融合發(fā)展。
二是堅持綠色低碳。解決氫從哪里來的問題是氫能產業(yè)發(fā)展的基礎,不新增碳排放是發(fā)展氫能產業(yè)的前提。我國工業(yè)副產氫工藝成熟、成本較低,近期仍將是主要氫源。但從長遠發(fā)展看,可再生能源制氫規(guī)模潛力更大,更加清潔可持續(xù),隨著成本下降,將成為重要氫源。為此,《規(guī)劃》明確,構建清潔化、低碳化、低成本的多元制氫體系,重點發(fā)展可再生能源制氫,嚴格控制化石能源制氫。
三是堅持安全為先。氫是無色無味氣體且極易燃燒,一旦泄露,可能在周邊人員尚未察覺之時發(fā)生爆燃、爆炸。因此,必須把安全作為氫能產業(yè)發(fā)展的內在要求,建立健全氫能安全監(jiān)管制度和標準規(guī)范,強化對氫能制、儲、輸、用等全產業(yè)鏈重大安全風險的預防和管控,提升全過程安全管理水平。
四是堅持穩(wěn)慎有序。當前,我國氫能產業(yè)在創(chuàng)新能力、技術水平和基礎設施建設等方面存在明顯短板,發(fā)展步伐不宜過快,須立足我國氫能產業(yè)發(fā)展基礎和資源稟賦條件,統(tǒng)籌考慮氫能供應能力、經濟性和市場空間等因素,科學優(yōu)化產業(yè)布局,引導產業(yè)規(guī)范發(fā)展。
“十四五”時期的發(fā)展目標是:初步建立以工業(yè)副產氫和可再生能源制氫就近利用為主的氫能供應體系;燃料電池車輛保有量約5萬輛,部署建設一批加氫站,可再生能源制氫量達到10-20萬噸/年,實現(xiàn)二氧化碳減排100-200萬噸/年。
《規(guī)劃》還展望了2030年和2035年發(fā)展目標。到2030年,形成較為完備的氫能產業(yè)技術創(chuàng)新體系、清潔能源制氫以及供應體系,產業(yè)布局合理有序,有力支撐碳達峰目標實現(xiàn)。到2035年,形成氫能多元應用生態(tài),可再生能源制氫在終端能源消費中的比例明顯提升,對能源綠色轉型發(fā)展起到重要支撐作用。
圍繞氫能制、儲、輸、用各關鍵環(huán)節(jié),以及氫安全和公共服務等,《規(guī)劃》提出了4方面任務。
一是構建氫能產業(yè)創(chuàng)新體系。圍繞氫能高質量發(fā)展重大需求,準確把握氫能產業(yè)創(chuàng)新發(fā)展方向,聚焦短板弱項,持續(xù)加強基礎研究、關鍵技術和顛覆性技術創(chuàng)新,推動建設專業(yè)人才隊伍,構建多層次、多元化創(chuàng)新平臺,形成更加協(xié)同高效的創(chuàng)新體系,不斷提升氫能產業(yè)競爭力和創(chuàng)新力。
二是推動氫能基礎設施建設。統(tǒng)籌全國氫能產業(yè)布局,合理布局制氫設施,穩(wěn)步構建儲運體系,統(tǒng)籌規(guī)劃加氫網絡,加快構建安全、穩(wěn)定、高效的氫能供應網絡。
三是穩(wěn)步推進氫能示范應用。堅持市場導向,合理布局、把握節(jié)奏,有序推進氫能在交通領域的示范應用,拓展在儲能、工業(yè)等領域的應用,加快探索形成有效的氫能商業(yè)化發(fā)展路徑。
四是完善政策和制度保障體系。建立健全氫能管理、基礎設施建設、可再生能源制氫支持性電價等政策;建立完善氫能質量、安全、基礎設施、多元應用等領域標準;加強氫能制、儲、輸、用全鏈條安全監(jiān)管。
氫能產業(yè)發(fā)展是一項涉及面廣、綜合性強的系統(tǒng)工程。為推動各項目標和重點任務順利完成,《規(guī)劃》從以下幾個方面提出保障措施。
一是做好統(tǒng)籌協(xié)調。建立氫能產業(yè)發(fā)展部際協(xié)調機制,協(xié)調解決重大問題,研究制定相關配套政策。
二是打造“1+N”政策體系。堅持以規(guī)劃為引領,聚焦氫能產業(yè)發(fā)展的關鍵環(huán)節(jié)和重大問題,制定出臺相關政策,形成“1+N”政策體系,推動各項規(guī)劃任務貫徹落實。三是營造良好環(huán)境。積極開展氫能安全生產宣傳,加強氫能科學知識普及,引導社會輿論,推動形成社會共識。
四是強化落地見效。優(yōu)化財政金融支持,穩(wěn)步開展試點示范,及時總結好經驗、好做法并逐步推廣。切實抓好督導評估,確保氫能產業(yè)階段性目標和整體戰(zhàn)略任務落地落實。《規(guī)劃》對碳達峰碳中和工作有何推動作用?本次發(fā)布的《氫能產業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃(2021-2035年)》是碳達峰、碳中和“1+N”政策體系“N”之一,全面對標對表黨中央、國務院重大決策部署,緊扣碳達峰、碳中和目標。統(tǒng)籌謀劃、整體布局氫能全產業(yè)鏈發(fā)展,既是能源綠色低碳轉型的重要抓手,也為碳達峰、碳中和目標實現(xiàn)提供了有力支撐。具體表現(xiàn)在以下幾個方面:一是能源供給端,氫能與電能類似,長遠看,將成為未來清潔能源體系中重要的二次能源。一方面,氫能能量密度高、儲存方式簡單,是大規(guī)模、長周期儲能的理想選擇,通過“風光氫儲”一體化融合發(fā)展,為可再生能源規(guī)模化消納提供解決方案。另一方面,隨著燃料電池等氫能利用技術開發(fā)成熟,氫能-熱能-電能將實現(xiàn)靈活轉化、耦合發(fā)展。二是能源消費端,氫能是用能終端實現(xiàn)綠色低碳轉型發(fā)展的重要載體。從生產源頭上加強管控,嚴格限制化石能源制氫、鼓勵發(fā)展可再生能源制氫,賦予了氫能清潔低碳這一關鍵屬性。擴大清潔低碳氫能在用能終端的應用范圍,有序開展化石能源替代,能夠顯著降低用能終端二氧化碳排放。例如,推廣燃料電池車輛,減少交通領域汽油、柴油使用;將氫能作為高品質熱源直接供能,減少工業(yè)領域化石能源供能,直接推動能源消費綠色低碳轉型。三是工業(yè)生產過程,氫氣是重要的清潔低碳工業(yè)原料,應用場景豐富。例如,作為還原劑,在冶金行業(yè)替代焦炭;作為富氫原料,在合成氨、合成甲醇、煉化、煤制油氣等工藝流程替代化石能源等。通過逐步擴大工業(yè)領域氫能應用,能夠有效引導高碳工藝向低碳工藝轉變,促進高耗能行業(yè)綠色低碳發(fā)展。目前我國制氫原料以化石能源為主導,制氫過程會導致二氧化碳排放量快速增加,但是氫氣在燃燒后產生的氫能卻是零碳排放的清潔能源。那么請問,氫能產業(yè)發(fā)展對實現(xiàn)雙碳目標的影響總體上是以正面為主還是負面為主?目前我國制氫過程會產生大量二氧化碳,請問規(guī)劃對發(fā)展清潔低碳氫源做出了哪些部署?《規(guī)劃》針對推動氫能產業(yè)清潔低碳發(fā)展,作了五個方面的部署:一是確定了氫能清潔低碳發(fā)展原則。著力構建清潔化、低碳化、低成本的多元制氫體系,重點發(fā)展可再生能源制氫,嚴格控制化石能源制氫。二是制定了氫能綠色低碳發(fā)展目標。規(guī)劃到2025年,可再生能源制氫成為新增氫能消費的重要組成部分;2030年,形成較為完備的清潔能源制氫及應用體系;2035年,可再生能源制氫在終端能源消費中的比重明顯提升,對能源轉型發(fā)展起到重要支撐作用。三是部署了可再生能源制氫相關領域的技術攻關任務。我們將持續(xù)推進綠色低碳氫能制取、儲存、運輸、加注和應用等各環(huán)節(jié)關鍵核心技術研發(fā),加快提高可再生能源制氫轉化效率和單臺裝置制氫規(guī)模,持續(xù)開展光解水制氫等氫能科學機理研究,構建氫能產業(yè)高質量發(fā)展的技術體系。四是統(tǒng)籌推進清潔、低碳、低成本制氫產業(yè)體系建設。結合資源稟賦特點和產業(yè)布局,因地制宜選擇和發(fā)展制氫技術。在焦化、氯堿、丙烷脫氫等行業(yè)集聚地區(qū),優(yōu)先利用工業(yè)副產氫;在可再生資源豐富地區(qū),優(yōu)先開展可再生能源制氫示范,逐步擴大應用規(guī)模;同時,將推進固體氧化物電解池制氫、光解水制氫、海水制氫、核能制氫等技術研發(fā)。五是完善支持氫能綠色低碳發(fā)展的政策與制度保障體系。研究探索可再生能源發(fā)電制氫支持性電價政策,完善可再生能源制氫市場化機制,推動完善清潔低碳氫能標準體系。目前雖然我國現(xiàn)有氫氣供應體系以化石能源制氫為主,但我國可再生能源發(fā)電裝機規(guī)模全球第一,在清潔低碳的氫能供給上具有巨大潛力,這也是《規(guī)劃》明確鼓勵支持的方向。下一步,我們將會同相關部門,按照規(guī)劃的有關部署,鼓勵在風光水電資源豐富地區(qū),開展可再生能源制氫示范,相信未來可再生能源制氫在終端能源消費中的比重會不斷提升,為碳達峰、碳中和目標的實現(xiàn)提供有力支撐。目前來看,制氫、儲氫、運氫及應用還未形成高效完備的產業(yè)鏈,在部分技術裝備與國際一流水平尚有差距。如何推進氫能產業(yè)鏈的完善與建設,以及氫能技術裝備的研究發(fā)展?目前,我國氫能產業(yè)處于發(fā)展初期,相較于國際先進水平,仍存在產業(yè)創(chuàng)新能力不強、技術裝備水平不高、部分關鍵核心零部件和基礎材料依賴進口等問題。因此,必須堅持創(chuàng)新發(fā)展道路,加大對科技創(chuàng)新和產業(yè)創(chuàng)新的支持力度,不斷突破關鍵核心技術并在市場應用中迭代升級,才能夠實現(xiàn)從“跟跑”到“并跑”乃至“領跑”的轉換,從而保持產業(yè)鏈供應鏈安全穩(wěn)定。要形成高效完備的產業(yè)鏈,關鍵是要圍繞產業(yè)鏈部署創(chuàng)新鏈,堅持《規(guī)劃》提出的“創(chuàng)新引領、自立自強”原則,圍繞氫能產業(yè)高質量發(fā)展重大需求,準確把握產業(yè)創(chuàng)新發(fā)展方向,聚焦短板弱項,適度超前部署一批關鍵核心技術突破項目,持續(xù)加強基礎研究、關鍵技術和顛覆性技術創(chuàng)新,建立健全更加協(xié)同高效的創(chuàng)新體系,不斷提升氫能產業(yè)競爭力和創(chuàng)新力。《規(guī)劃》從四個方面對氫能產業(yè)鏈創(chuàng)新能力建設進行部署:一是聚焦關鍵核心技術。推進綠色低碳氫能制、儲、輸、用各環(huán)節(jié)關鍵核心技術研發(fā),持續(xù)推動氫能先進技術、關鍵設備、重大產品示范應用和產業(yè)化發(fā)展,構建氫能產業(yè)高質量發(fā)展技術體系。二是聚焦創(chuàng)新支撐平臺。圍繞氫能產業(yè)重點領域和關鍵環(huán)節(jié),構建多層次創(chuàng)新平臺,包括:支持龍頭企業(yè)牽頭,布局產業(yè)創(chuàng)新中心、工程研究中心、技術創(chuàng)新中心、制造業(yè)創(chuàng)新中心等創(chuàng)新平臺,開展關鍵技術開發(fā)與產業(yè)化應用;支持高校、科研院所等發(fā)揮科研能力優(yōu)勢,建設重點實驗室、前沿交叉研究平臺,開展氫能基礎研究和前瞻性技術研究。三是聚焦專業(yè)人才隊伍。支持引進和培育氫能技術及裝備專業(yè)高端人才;建立健全人才培養(yǎng)培訓機制,加快推進學科專業(yè)建設,逐步擴大氫能創(chuàng)新研發(fā)人才群體;鼓勵職業(yè)院校開設相關專業(yè),夯實技術技能人才和從業(yè)人員基礎。四是聚焦國際合作機遇。充分利用國內市場優(yōu)勢,因勢利導開展氫能科學和技術國際聯(lián)合研發(fā),推動氫能全產業(yè)鏈技術、材料和裝備創(chuàng)新合作,構建國際氫能創(chuàng)新鏈、產業(yè)鏈。下一步,我們將堅持創(chuàng)新驅動發(fā)展,采用“揭榜掛帥”等方式,持續(xù)加強全產業(yè)鏈技術裝備攻關,突破關鍵核心技術裝備;加快氫能創(chuàng)新體系建設,合理布局創(chuàng)新平臺,培育一批創(chuàng)新型企業(yè),培養(yǎng)一批高水平人才隊伍,有效支撐氫能技術創(chuàng)新和產業(yè)化高質量發(fā)展需要。2019年開始,在全國很多地方掀起了氫能產業(yè)發(fā)展熱潮,各地氫能產業(yè)規(guī)劃大多把發(fā)展方向落在了氫能交通方面,但是一些脫碳真正困難、需要“氫能”的領域,如化工、冶煉、軌道交通、航空航天等反而進展緩慢,今后在這些領域如何布局的?具體來說,《規(guī)劃》部署了4項重點示范任務:一是有序推進交通領域示范應用。重點推進氫燃料電池中重型車輛應用,有序拓展氫燃料電池大巴/卡車等新能源客貨車輛的市場應用空間,探索氫燃料電池在船舶/航空器等領域的示范應用,不斷擴大交通領域氫能應用市場規(guī)模。二是積極開展儲能領域示范應用。發(fā)揮氫能長周期、大容量儲能優(yōu)勢,探索培育“風光水電+氫儲能”一體化應用新模式。三是合理布局發(fā)電領域多元應用。因地制宜布局氫燃料電池分布式熱電聯(lián)產設施,開展氫電融合微電網示范。鼓勵開展氫燃料電池通信基站/備用電源示范應用,并逐步在金融、醫(yī)院、學校、工礦企業(yè)等領域引入氫燃料電池應用。四是逐步探索工業(yè)領域替代應用。探索開展可再生能源制氫在合成氨、甲醇、煉化、煤制油氣等行業(yè)/替代化石能源的示范,促進高耗能行業(yè)低碳綠色發(fā)展。為推動氫能產業(yè)穩(wěn)慎有序發(fā)展,我們將會同有關部門,綜合考慮各地方資源稟賦、技術及產業(yè)基礎、市場需求和地方政策等多方面因素,因地制宜推動在重點地區(qū)開展氫能產業(yè)發(fā)展示范,統(tǒng)籌推動氫能在交通、儲能、工業(yè)等多元化應用,并依托示范工程支持開展關鍵技術裝備突破。請問目前我國國內氫能產業(yè)基礎設施建設情況如何?下一步將如何推進基礎設施建設?基礎設施建設是氫能產業(yè)發(fā)展的重要保障。近年來,我國氫能產業(yè)基礎設施發(fā)展較為迅速,但與國際先進水平相比,仍然存在一定差距。下一步,我們將加強統(tǒng)籌謀劃,推進國內氫能基礎設施建設,為氫能產業(yè)高質量發(fā)展提供堅實保障。氫氣制備方面,據有關市場機構統(tǒng)計,我國已是世界上最大的制氫國,氫氣產能約為4000萬噸/年,產量約為3300萬噸/年,主要由化石能源制氫和工業(yè)副產氫構成,煤制氫和天然氣制氫占比近八成,氯堿、焦爐煤氣、丙烷脫氫等工業(yè)副產氫占比約兩成,可再生能源制氫規(guī)模還很小。這兩年,可再生能源制氫雖然體量不大,但發(fā)展態(tài)勢較為積極,例如,2015年經國務院批準設立的張家口可再生能源示范區(qū),依托豐富的風電、光伏資源,建設了一批風光制氫項目,為冬奧會燃料電池公交車運營提供綠色低碳氫能;寧夏依托豐富的光伏資源,建設寧東光伏制氫等項目,為煤化工項目提供綠色低碳氫能。氫氣儲運方面,據有關市場機構統(tǒng)計,我國現(xiàn)階段主要以高壓氣態(tài)長管拖車運輸為主,管道運輸仍為短板弱項。高壓氣態(tài)長管拖車氫氣儲存壓力為20MPa,單車運載量約300公斤氫氣,技術及裝備制造較為成熟。液態(tài)儲運、固態(tài)儲運均處于小規(guī)模實驗室階段。在管道輸氫方面,我國目前氫氣管道里程約400公里,在用管道僅有百公里左右,輸送壓力為4MPa。氫氣加注方面,據有關市場機構統(tǒng)計,我國已建成加氫站200余座,但主要以35MPa氣態(tài)加氫站為主,70MPa高壓氣態(tài)加氫站占比小,液氫加氫站、制氫加氫一體站建設和運營經驗不足。此外,我國現(xiàn)有加氫站的日加注能力主要分布于500~1000公斤的區(qū)間,大于1000公斤的規(guī)?;託湔救源M一步建設布局。對此,《規(guī)劃》在統(tǒng)籌全國氫能產業(yè)布局的基礎上,提出了關于氫能基礎設施建設和安全管理的具體要求,致力于加快構建安全、穩(wěn)定、高效的氫能供應網絡。一是因地制宜布局制氫設施。前面,劉亞芳副司長已作詳細介紹。二是穩(wěn)步構建儲運體系。強調安全可控原則,支持開展多種儲運方式的探索和實踐,逐步構建高密度、輕量化、低成本、多元化的氫能儲運體系。在高壓氣態(tài)儲運方面,致力于提高儲運效率、降低儲運成本,有效提高商業(yè)化水平;在低溫液氫儲運方面,積極推動產業(yè)化發(fā)展;同時,探索固態(tài)、深冷高壓、有機液體等儲運方式應用,開展摻氫天然氣管道、純氫管道等試點示范。三是統(tǒng)籌規(guī)劃加氫網絡。強調需求導向原則,統(tǒng)籌布局建設加氫站,有序推進加氫網絡建設。在保障安全的前提下,節(jié)約集約利用土地資源,支持依法依規(guī)利用現(xiàn)有加油加氣站的場地設施改擴建加油站,探索站內制氫、儲氫和加氫站一體化的加氫站等新模式。氫能安全性和經濟性問題一直備受關注,對此規(guī)劃中有何具體舉措?安全性是氫能產業(yè)化發(fā)展的基礎和內在要求,經濟性是氫能產業(yè)可持續(xù)發(fā)展的前提。《規(guī)劃》中,對氫能安全性和經濟性都有充分體現(xiàn)。關于氫能安全,《規(guī)劃》從基本原則、技術創(chuàng)新,到安全監(jiān)管、宣傳引導,部署了一系列措施:一是堅持安全優(yōu)先的基本原則。把安全作為氫能產業(yè)發(fā)展的基礎和內在要求,建立健全氫能安全監(jiān)管制度和標準規(guī)范,針對氫能制取、儲存、運輸、加注和應用全產業(yè)鏈,強化重大安全風險的預防和管控,提升全過程安全管理水平。二是加強氫安全相關技術創(chuàng)新。開發(fā)臨氫設備關鍵影響因素監(jiān)測與檢測先進技術,加大氫能全產業(yè)鏈安全技術研發(fā)應用。推動氫能產業(yè)關鍵核心技術和安全技術協(xié)同發(fā)展,加強氫氣泄露檢測報警以及氫能相關特種設備的檢驗、檢測等先進技術研發(fā)。以安全可控為前提,積極推進技術/材料/工藝創(chuàng)新,支持開展多種儲運方式的探索和實踐。三是加強全鏈條安全監(jiān)管。提升全過程安全管理水平,確保氫能利用安全可控。落實企業(yè)安全生產主體責任和部門安全監(jiān)管責任,落實地方政府氫能產業(yè)發(fā)展屬地管理責任,提高安全管理能力水平。有效提升事故預防能力,加強突發(fā)事件應急處理能力,及時有效應對/氫能各類安全風險。四是深入開展宣傳引導。開展氫能安全法規(guī)和安全標準宣貫工作,增強企業(yè)主體安全意識,筑牢氫能安全利用基礎。加強氫能科普宣傳,注重輿論引導,及時回應社會關切,推動形成社會共識。關于經濟性,《規(guī)劃》提出了氫能制取、存儲環(huán)節(jié)經濟性要求和支持政策:一是合理布局制氫設施,構建清潔化、低碳化、低成本的多元制氫體系。在焦化、氯堿、丙烷脫氫等行業(yè)集聚地區(qū),優(yōu)先利用工業(yè)副產氫,鼓勵就近消納,降低工業(yè)副產氫供給成本。在風光水電資源豐富地區(qū),開展可再生能源制氫示范,逐步擴大示范規(guī)模,逐漸降低成本。二是開展氣態(tài)、液態(tài)、固態(tài)等儲氫方式應用,不斷降低儲運成本。提高高壓氣態(tài)儲運效率,加快降低儲運成本,有效提升高壓氣態(tài)儲運商業(yè)化水平。推動低溫液氫儲運產業(yè)化應用,探索固態(tài)、深冷高壓、有機液體等儲運方式應用。開展摻氫天然氣管道、純氫管道等試點示范。逐步構建高密度、輕量化、低成本、多元化的氫能儲運體系。三是研究探索可再生能源發(fā)電制氫支持性電價政策。健全覆蓋氫儲能的儲能價格機制,完善市場化機制,探索氫儲能直接參與電力市場交易。下一步,國家發(fā)展改革委、國家能源局,將會同相關部門,按照《規(guī)劃》有關部署,根據職能分工,各司其職,共同提升氫能全過程安全和經濟性,逐步降低氫能使用成本,助力氫能產業(yè)健康、可持續(xù)發(fā)展。此前很多行業(yè)在發(fā)展之初都存在門檻過低、無序競爭的情況。為避免氫能行業(yè)出現(xiàn)一哄而上、低質競爭,如何在規(guī)劃之初設定好準入門檻,從而讓氫能產業(yè)實現(xiàn)更好發(fā)展?我們前面提到,我國氫能產業(yè)發(fā)展基礎和創(chuàng)新能力與世界先進水平仍然存在一定差距。對此,《規(guī)劃》將“創(chuàng)新引領、自立自強,穩(wěn)慎應用、示范先行”作為基本原則,并在創(chuàng)新體系建設、基礎設施建設、多元化應用示范等主要任務中予以體現(xiàn),希望能夠提高有關方面對科技創(chuàng)新和關鍵核心技術開發(fā)的重視程度,不斷夯實產業(yè)基礎、增強產業(yè)鏈供應鏈韌性;希望能夠引導有關方面正確認識自身優(yōu)勢和短板,因地制宜、因情施策,積極有序發(fā)展氫能源。為進一步做好氫能產業(yè)規(guī)范管理,我們認為:一是深入領會《規(guī)劃》提出的氫能產業(yè)發(fā)展總體思路、目標定位和任務要求,合理把握產業(yè)發(fā)展進度。各地方在研究制定氫能產業(yè)發(fā)展相關規(guī)劃、支持政策時,應充分考慮本地區(qū)發(fā)展基礎和條件,統(tǒng)籌謀劃、合理布局,按照《規(guī)劃》統(tǒng)一部署,不搞齊步走、一刀切。嚴禁不顧本地實際,盲目跟風、一哄而上,防止低水平重復建設,避免造成基礎設施和資源浪費。二是各地方要綜合考慮本地區(qū)氫能供應能力、產業(yè)基礎和市場空間,在科學論證基礎上,合理布局氫能制備、儲運、加注、應用等產業(yè)鏈相關項目,穩(wěn)慎有序推進項目建設。嚴格履行項目審批程序,嚴格落實能耗管控責任和生態(tài)環(huán)保要求,嚴格執(zhí)行項目建設、運營標準規(guī)范。牢牢把握氫能安全生命線,加大全產業(yè)鏈各環(huán)節(jié)安全管理力度。嚴禁以建設氫能項目名義“跑馬圈地”。三是各地方要切實履行本地區(qū)氫能產業(yè)管理主體責任,加強組織領導和統(tǒng)籌協(xié)調,強化政策引導和支持;嚴禁在氫能產業(yè)規(guī)劃制定、投資規(guī)模、招商引資、項目建設等方面相互攀比。下一步,我們將會同有關部門,加強統(tǒng)籌協(xié)調,強化政策引導和支持,積極推動《氫能產業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃(2021-2035年)》順利實施。大力發(fā)展可再生能源制氫 有序推進氫能產業(yè)高質量發(fā)展全國政協(xié)常委、中國科學院院士、清華大學教授期盼已久的《氫能產業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃(2021-2035年)》終于發(fā)布了,這對我國氫能產業(yè)的高質量發(fā)展將發(fā)揮重要指導作用。規(guī)劃科學分析了我國氫能產業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀,明確了氫能在我國能源綠色低碳轉型中的戰(zhàn)略定位、總體要求和發(fā)展目標,提出了氫能創(chuàng)新體系、基礎設施、多元應用、政策保障、組織實施等方面的具體規(guī)劃,為我國氫能產業(yè)中長期發(fā)展描繪了宏偉藍圖。結合文件精神,我想簡單談幾點初步體會與建議。堅持綠色低碳路線,主攻可再生能源制氫,牢記發(fā)展氫能的初心使命習近平總書記2020年9月提出“中國力爭于2030年前二氧化碳排放達到峰值、2060年前實現(xiàn)碳中和”。實現(xiàn)該目標必須推動可再生能源規(guī)?;l(fā)展??稍偕茉吹闹饕d體就是電和氫,在動力、儲能方面兩者具有互補性,作為無碳工業(yè)原料,氫具有不可替代性。那么,氫能的戰(zhàn)略地位和經濟合理性主要取決于可再生能源轉型中的大規(guī)模長周期能量儲存與多元化終端利用需求。如果基于化石能源制氫,存在能量利用效率低、二氧化碳排放高等問題,屢遭質疑。雖然可再生能源制氫在生產-儲運-利用全鏈條上也存在能源轉化效率問題,但隨著可再生能源裝機不斷擴大,效率問題可轉化為成本問題。在國務院批復建設的張家口可再生能源示范區(qū),我們的團隊嘗試開展從可再生能源制氫到終端應用的全鏈條工程驗證,當可再生能源電力價格低于0.15元/千瓦時的時候,可再生能源制氫的經濟性就能得以保障。因此,可再生能源制氫是堅持綠色低碳發(fā)展道路的必然選擇。《規(guī)劃》提出“到2025年,燃料電池車輛保有量達到5萬量,可再生能源制氫量達到10-20萬噸”的發(fā)展目標,從量上講,可再生能源制氫量是可以滿足燃料電池車輛使用的;從品質上講,可再生電力電解水制氫純度很高,能夠滿足燃料電池對氫純度的高要求,可以完全避免加氫站、儲氫瓶和燃料電池受腐蝕或中毒等問題。電解水制氫分為堿性電解水制氫(AEC)、質子交換膜電解水制氫(PEMEC)、高溫水蒸氣電解制氫(SOEC)等技術路線,一些專家預測,電解水制氫的需求在未來將比燃料電池更大。目前,我國能源行業(yè)積極投資可再生能源制氫,例如四川水電制氫、新疆光伏制氫、內蒙風電制氫等,為規(guī)?;a清潔低碳氫能奠定了良好產業(yè)基礎。堅持創(chuàng)新引領、自立自強,實現(xiàn)氫能科技新突破氫能技術鏈條長、難點多,現(xiàn)有技術經濟性還不能完全滿足實用需求,亟需從氫能制備、儲運、加注、燃料電池、氫儲能系統(tǒng)等主要環(huán)節(jié)創(chuàng)新突破,重點突破“卡脖子”技術。例如,嚴重影響燃料電池壽命和使用成本的質子交換膜;70MPa高壓四型瓶的高強度碳纖維和安全閥;加氫站離子壓縮機、加注槍的核心零部件等。同時,也要面向氫能科技前沿開展基礎研究和應用基礎研究。例如,電解水制氫催化劑和陰離子膜、光電催化制氫、基于超導強磁場高效磁制冷的氫液化循環(huán)以及中壓深冷氣態(tài)儲氫、新一代固體氧化物燃料電池和能夠可逆運行的SOFC/SOCE等新一代氫能科技。在全球氫能產業(yè)競爭中,我們要抓住機遇,努力實現(xiàn)氫能科技革命性突破,推進氫能與燃料電池技術的全面成熟,促進氫能在交通、工業(yè)等重點應用領域大規(guī)模市場滲透,搶占國際前沿陣地。
相比于電化學動力電池,我國氫燃料電池在技術儲備、產業(yè)基礎、人才隊伍等方面較為薄弱,與國際先進水平也存在一定差距,建議盡快建立氫能創(chuàng)新平臺,開展關鍵核心技術攻關和人才培養(yǎng),打造自立自強的科技體系。同時,氫能利用是世界各國共有之義,必須堅持開放合作的態(tài)度,不斷凝聚各方創(chuàng)新成果,推動形成國際氫能應用良好生態(tài)。堅持安全為本、示范先行,探索科學合理的產業(yè)生態(tài)類似電池安全之于電動汽車和電化學儲能行業(yè),氫安全在氫能產業(yè)發(fā)展中的作用不言而喻,必須努力做到萬無一失。要建立氫能全產業(yè)鏈數據監(jiān)控平臺,建立安全評價和檢測體系,尤其是要注重一線工作人員的安全培訓,嚴格按照安全規(guī)范進行日常操作。例如,張家口市專門成立張家口氫能研究院,建立氫能全產業(yè)鏈安全監(jiān)控平臺和數據庫,并聯(lián)合中國特檢院建設氫能裝備檢測中心,著力維護張家口市氫能燃料電池公共交通系統(tǒng)安全運營;已成功舉辦的2022年冬奧會,為保障北京和張家口賽區(qū)的1000余輛燃料電池汽車、20多座加氫站運營安全,專門設立了冬奧示范氫安全國際專家咨詢委員會,匯聚全球氫安全管理經驗,確保冬奧會綠色出行安全。值得注意的是,燃料電池車輛只是氫能應用的突破口,長遠發(fā)展應逐步拓展到交通、電力、化工、冶金等領域多元應用,充分發(fā)揮氫能在能源綠色低碳轉型和高排放、高污染行業(yè)綠色發(fā)展中的重要支撐作用。堅持市場主導、政府引導,遵循新興產業(yè)發(fā)展規(guī)律我國純電動汽車應用區(qū)域主要集中在東部、中部和南部,而北部、東北部、西北部分布較少,原因是這些地區(qū)冬季溫度低,影響動力電池出力。相比之下,燃料電池受溫度影響較小,電池余熱可靈活轉化利用,并且這些地區(qū)可再生能源資源較為豐富,由可再生能源制取的清潔低碳氫能供應能力強,燃料電池汽車具有較大的市場應用潛能。對照我國純電動汽車從孕育到高質量發(fā)展的歷程,我國燃料電池汽車產業(yè)比純電動汽車產業(yè)發(fā)展約滯后10年,目前仍處于產品導入期,正在進入應用成本快速下降的成長期。根據國內外主要燃料電池廠商產品測試數據,預計今后十年燃料電池成本將大幅下降、性能穩(wěn)定提升。我們注意到,氫能全產業(yè)鏈技術復雜度和中外競爭激烈性不容小覷,全行業(yè)必須眾志成城、攻堅克難。這段時期,政府支持引導非常重要,尤其是在產業(yè)統(tǒng)籌布局、應用場景拓展創(chuàng)新等方面,要因地制宜、量力而行,避免急功近利、盲目投入。
積極有序發(fā)展氫能 營造良好產業(yè)生態(tài)
在業(yè)界熱切期待和國內外高度關注下,《氫能產業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃(2021-2035年)》(以下簡稱《規(guī)劃》)出臺的靴子終于落地,這是我國首個氫能產業(yè)中長期規(guī)劃?!兑?guī)劃》對我國氫能發(fā)展做出頂層設計和積極部署,首次明確氫能是未來國家能源體系的組成部分,要充分發(fā)揮氫能對碳達峰、碳中和目標的支撐作用。同時,《規(guī)劃》也提出,我國氫能產業(yè)仍處于起步階段,在關鍵核心技術、產業(yè)基礎、管理規(guī)范等方面仍有完善空間。推動氫能產業(yè)高質量發(fā)展,需要做好以下幾個方面。近兩年全球多起氫氣爆炸事故給氫能安全管理敲響警鐘,我國近期也出現(xiàn)氫氣轉注用軟管泄漏導致燃爆事故??v觀國內外近兩年氫安全事件,韓國發(fā)生在氫氣制取,美國發(fā)生在儲運,挪威發(fā)生在加氫站,中國是加氫站常用設備出了故障,基本涵蓋了氫能供應體系。產業(yè)發(fā)展初期,如果安全事故頻發(fā),將對產業(yè)造成嚴重影響。《規(guī)劃》指出,我國要將安全作為氫能產業(yè)發(fā)展的內在要求,盡快建立健全氫能安全監(jiān)管制度和標準規(guī)范,強化對制、儲、運、加、用等全產業(yè)鏈重大安全風險的預防和管控,提升全過程安全管理水平。油和氣都屬于?;?,但由于建立了較為完善的安全生產和供應的標準規(guī)范及監(jiān)管制度,也就將風險關進了“制度的籠子”里。目前產業(yè)鏈上部分核心關鍵技術、關鍵材料和裝備制造等尚未實現(xiàn)自主可控,氫能儲運容器的基礎材料、加氫設備等還較大程度依賴進口,這種情況下要有序拓展終端應用市場。當前氫能技術攻關力量不夠集中,存在各自為戰(zhàn)的現(xiàn)象,應充分發(fā)揮新型舉國體制優(yōu)勢,通過產業(yè)發(fā)展聯(lián)盟、國家級創(chuàng)新平臺等機制,依托產業(yè)鏈龍頭企業(yè)打造攻關聯(lián)合體,全面提升基礎研究、前沿技術和原始創(chuàng)新能力,盡快突破關鍵核心技術,加快國產化進程。同時,要處理好國際合作與自主創(chuàng)新的關系,努力實現(xiàn)高水平的“雙循環(huán)”,既要避免閉關鎖國“自循環(huán)”,也要防止國內市場淪為國外技術迭代的“試驗場”。在氫能熱中要保持冷思考。一些地方把氫能產業(yè)作為重要的新動能培育,紛紛開展全產業(yè)鏈布局,缺乏對本地發(fā)展氫能產業(yè)比較優(yōu)勢的客觀分析,呈現(xiàn)熱情高漲、競爭加劇之勢。目前,地方逐步出臺制定氫能產業(yè)規(guī)劃、實施方案及指導意見,提出燃料電池、燃料電池汽車、加氫站等發(fā)展目標,正在積極推動本地氫能產業(yè)發(fā)展。我國資源能源稟賦多樣,對能源的選擇及經濟調控的回旋空間較大,各地區(qū)應切實從實際出發(fā),從各自資源稟賦、產業(yè)基礎、市場承載能力及地方財力等多方面系統(tǒng)謀劃,理性布局,不能跟風盲從搞政績工程。目前,我國氫能產業(yè)一定程度上存在“過于集中”的問題,各地布局氫能應用場景時,“一窩蜂”扎堆造車,這也是《規(guī)劃》有針對性作出部署的一個方面?!兑?guī)劃》強調,要積極發(fā)揮規(guī)劃引導和政策激勵作用,推動地方結合自身基礎條件理性布局氫能產業(yè),實現(xiàn)產業(yè)健康有序和集聚發(fā)展;未來一段時期,將在供應潛力大、產業(yè)基礎實、市場空間足、商業(yè)化實踐經驗多的地區(qū)穩(wěn)步開展試點示范;堅持點線結合、以點帶面,積極拓展氫能應用場景,逐步推動氫能在交通、儲能、工業(yè)等領域實現(xiàn)多元應用。五、以碳達峰、碳中和目標為引領實現(xiàn)氫能綠色發(fā)展并帶動可再生能源規(guī)?;瘧?/span>據行業(yè)機構測算,到2060年實現(xiàn)碳中和時,我國化石能源消費將大幅度降低,非化石能源消費占比將從目前不足16%提升至80%以上,非化石能源發(fā)電量需從目前的34%提升至90%左右。由于可再生能源開發(fā)利用成本高,業(yè)界不少人力挺化石能源制氫的大規(guī)模利用。碳達峰、碳中和背景下,《規(guī)劃》確定了可再生能源制氫是主要發(fā)展方向。我國可再生能源裝機居全球第一,在“綠氫”供給上具有巨大潛力。隨著可再生能源大規(guī)模推廣,用電成本有望持續(xù)下降,從而進一步降低制氫成本。氫能具有長周期、大規(guī)模儲能優(yōu)勢,能夠帶動我國可再生能源規(guī)?;l(fā)展,推動氫能、電能、熱能系統(tǒng)融合一體化發(fā)展,為能源綠色低碳轉型提供支撐。
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