日前,國家發(fā)展改革委、國家能源局聯(lián)合印發(fā)《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃(2021-2035年)》(簡稱《規(guī)劃》),這是中國首個氫能產(chǎn)業(yè)中長期規(guī)劃?!兑?guī)劃》明確了氫能在我國能源
綠色低碳轉(zhuǎn)型中的戰(zhàn)略定位、總體要求和發(fā)展目標,為我國氫能產(chǎn)業(yè)中長期發(fā)展描繪了宏偉藍圖。
清潔能源中,水電因潛能限制,核電受安全問題困擾,風(fēng)電光伏是真正具有大規(guī)??焖僭鲩L潛力的
清潔能源,將成為能源低碳轉(zhuǎn)型的主要方向。然而,中國2020年風(fēng)電和光伏發(fā)電總量合計僅占當年發(fā)電總量的9%左右,無法滿足能源電力需求增量。如果難以控制能源需求增長速度,則需加速發(fā)展風(fēng)電光伏,同時需要盡快布局作為消納和運輸通道的氫能產(chǎn)業(yè)。通過加快推動“三北”(西北、東北和華北)的大
新能源(風(fēng)電、光伏)、大運輸通道(特高壓和氫能)和大電動汽車的戰(zhàn)略,中國既可以滿足今后能源發(fā)展立足于國內(nèi)產(chǎn)能,又同時滿足低碳發(fā)展戰(zhàn)略和保障能源安全雙重目標。
碳中和目標背景下,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與能源結(jié)構(gòu)向綠色低碳轉(zhuǎn)型已成為必然趨勢。新能源系統(tǒng)的主要成分將是風(fēng)電光伏、電動汽車、儲能和氫能。作為一種配合大規(guī)模風(fēng)電光伏發(fā)展且具備諸多優(yōu)點的清潔能源,氫能將迎來重要的發(fā)展機遇期。從國際看,全球眾多國家高度重視氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展。例如,德國大力發(fā)展氫能作為深度脫碳的工具;日本積極構(gòu)建氫能社會,推動氫能成為被廣泛使用的二次能源;沙特與阿聯(lián)酋等油氣出口大國為了擺脫經(jīng)濟增長對化石能源的過度依賴,將氫能作為新的經(jīng)濟增長點。
目前中國是全球最大的氫能生產(chǎn)國家。然而,氫能產(chǎn)業(yè)尚處于發(fā)展初期,面臨諸多問題,如產(chǎn)業(yè)規(guī)模小、應(yīng)用領(lǐng)域單一、產(chǎn)業(yè)鏈條不連續(xù)、關(guān)鍵技術(shù)水平不高、產(chǎn)業(yè)鏈缺乏經(jīng)濟性等。因此,盡管氫能領(lǐng)域投資熱情高漲,但要實現(xiàn)大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化仍有很長的路要走。
“制、儲、運、用”是氫能產(chǎn)業(yè)鏈的四個重要環(huán)節(jié)。氫能產(chǎn)業(yè)鏈較長并且環(huán)節(jié)眾多,同時科技含量較高。無論著眼于早期的技術(shù)研發(fā)費用還是后期的運營維護費用,氫能現(xiàn)有技術(shù)的經(jīng)濟性還不足以滿足實用需求。總結(jié)起來,主要有以下幾方面問題。第一,國內(nèi)綠氫規(guī)模小,產(chǎn)量不足總產(chǎn)量的1%,受制于兩個重要因素:相關(guān)技術(shù)還不成熟,制取成本很高。第二,基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)不足,難以實現(xiàn)氫能規(guī)?;瘍\。風(fēng)電光伏資源豐富且制取綠氫潛力大的地區(qū)主要分布在“三北”區(qū),而氫能的主要消費地區(qū)是東部沿海地區(qū),地理分布將催生巨大的氫能儲運需求。目前氫能儲運方式滿足不了低成本大規(guī)模儲運,需要巨大的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和投資來推動長距離輸氫管道布局。第三,目前氫能主要應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn),應(yīng)用場景較為單一。氫能產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展只有全面覆蓋“制、儲、運、用”各個環(huán)節(jié),才能真正具備成本競爭力??傊瑲淠墚a(chǎn)業(yè)發(fā)展亟需政府出臺相關(guān)支持政策,大力發(fā)展風(fēng)電光伏制綠氫,有力推動全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展,積極探索氫能應(yīng)用場景,加大關(guān)鍵科技研發(fā)投入,力爭盡早實現(xiàn)核心技術(shù)突破。
碳中和目標背景下,亟需探索一套能夠減少
碳排放和保障能源供應(yīng)的清潔化轉(zhuǎn)型的綜合解決方案,未來,氫能有望成為該解決方案的重要組成部分。因具有較大的發(fā)展前景與應(yīng)用價值,近年來氫能受到眾多國家的重點關(guān)注,氫能領(lǐng)域投資熱情高漲,產(chǎn)業(yè)發(fā)展迎來重要的機遇期。未來的新型電力系統(tǒng)中,供電側(cè)由風(fēng)電光伏等可再生能源逐漸替代化石能源是必然趨勢。風(fēng)電光伏的波動性與間歇性容易導(dǎo)致電力系統(tǒng)的不穩(wěn)定,氫能可儲可運,在未來新型能源系統(tǒng)中大有作為。
具體來說,氫能可細分為綠氫、藍氫和灰氫。藍氫和灰氫主要利用煤炭和天然氣等化石燃料制取,而綠氫主要通過風(fēng)電光伏發(fā)電,再通過電解水制取。從碳中和的角度看,綠氫是氫能存在的基礎(chǔ)和發(fā)展的方向。綠氫消費可被廣泛應(yīng)用于眾多脫碳領(lǐng)域,重點應(yīng)用于高碳排放部門的深度脫碳。交通、工業(yè)、建筑等高碳排放的部門均可應(yīng)用氫能。例如,交通運輸領(lǐng)域使用氫燃料電池車;氫氣為化工領(lǐng)域提供清潔低碳的原料;天然氣中摻入氫氣為建筑供暖等等。鑒于氫能的眾多優(yōu)點,在未來新型能源系統(tǒng)中,氫能具有較高的應(yīng)用與投資價值。因此,在碳中和目標背景下,高度重視氫能的發(fā)展?jié)摿哂兄匾默F(xiàn)實意義。
作為清潔的二次能源,氫能具有儲能性質(zhì):可長時間儲存,遠距離運輸,搭配風(fēng)電光伏協(xié)同發(fā)展。隨著碳中和目標提出,可再生能源將逐步替代化石能源。由于風(fēng)電光伏存在著波動性、間歇性與不穩(wěn)定性等特點,風(fēng)電光伏裝機的跨越式增長會帶來消納難題,而儲能將成為破解這一難題重要途徑。因此,氫能除了具有儲能性質(zhì),還能夠?qū)崿F(xiàn)跨越空間與時間的靈活使用,具有巨大的發(fā)展?jié)摿Α=陙碇醒牒偷胤疥懤m(xù)出臺產(chǎn)業(yè)扶持政策,規(guī)劃氫能產(chǎn)業(yè)整體布局。在國家與地方政策的大力推動下,國內(nèi)企業(yè)尤其是可以承受相對長期投入收益的大型能源國企,對于氫能領(lǐng)域投資表現(xiàn)出了極大的熱情。
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