我国首个氢能产业中长期规划出台到2025年我国燃料电池车辆保有量约5万辆

国家发展改革委、国家能源局近日联合印发《氢能产业发展中长期规划(2021-2035年)》,这是我国首个氢能产业的中长期规划。

业内专家表示,规划包含多项高“含金量”内容,首次明确氢能是未来国家能源体系的重要组成部分,确定可再生能源制氢是主要发展方向。

解读

1 明确氢的能源属性及氢能产业布局

氢能的发展对于我国实现碳达峰碳中和目标有重要的意义。去年10月发布的《中共中央　国务院关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》要求,加强氢能生产、储存、应用关键技术研发、示范和规模化应用。今年1月,中共中央政治局第三十六次集体学习强调,要积极有序发展氢能源。

规划明确指出,氢能是未来国家能源体系的重要组成部分。“氢能作为一种来源丰富、绿色低碳、应用广泛的二次能源,明确其是我国未来多元化能源体系的重要组成部分,将对推动我国能源绿色低碳转型,实现碳达峰碳中和目标发挥重要作用。”中国国际经济交流中心常务副理事长张晓强说。

长期以来,氢气被作为危化品管理,新建的制氢项目均属于“新建危险化学品生产项目”,被严格禁止在化工园区外新建、扩建。

业内专家表示,随着规划的发布实施,氢的能源属性进一步明确,相关部门也需出台专门的配套文件,加强氢能作为能源的规范管理。

作为我国首个氢能产业中长期规划,规划明确了到2035年我国氢能产业发展的总体布局,包括系统构建支撑氢能产业高质量发展创新体系;统筹推进氢能基础设施建设;稳步推进氢能多元化示范应用;加快完善氢能发展政策和制度保障体系等。

2 明确可再生能源制氢为主要发展方向

规划将清洁低碳作为氢能发展的基本原则,提出构建清洁化、低碳化、低成本的多元制氢体系,将发展重点放在可再生能源制氢,并提出严格控制化石能源制氢。目前我国氢气产量超3000万吨/年,主要是化石能源制氢、工业副产氢等,用于生产化工产品。化石能源制氢碳排放量很高,平均制取每公斤氢气会排放10-30公斤二氧化碳。

“在碳达峰碳中和背景下,化石能源制氢显然不能成为发展的主方向,可再生能源制氢将成为我国未来氢源的重要组成部分。”中国工程院院士干勇说。

国家能源集团国华投资公司氢能技术运营部副总经理董斌琦介绍,可再生能源制氢结合氢燃料电池,可以调节电网负荷和储能,能够大幅提高可再生能源发电并网比例,减少弃水、弃风、弃光。

规划对制氢的区域布局进行了综合考虑,提出在焦化、氯碱、丙烷脱氢等行业集聚地区,优先利用工业副产氢,鼓励就近消纳;在风光水电资源丰富地区,开展可再生能源制氢示范,逐步扩大示范规模,探索季节性储能和电网调峰。同时,对可再生能源制氢量设定了发展目标,预计2025年可再生能源制氢量将达到10万-20万吨/年。

3 积极有序发展氢能源注重规模效益同步增长

作为一项重要的清洁能源,氢能在得到积极发展的同时,也需实现有序发展,“一哄而上”忽视项目可行性并不可取。

“发展氢能产业需要先示范后推广,不能出现低水平同质化竞争和重复投资建设。”张晓强说。在中国科学院院士欧阳明高看来,各地不能盲目上马氢能项目。“发展氢能是个长期的事业,并不是马上就能实现高产值高收益的。”他说,“这是一个循序渐进的系统工程,目前适宜发展氢能的地区需要可再生能源丰富、科技实力强、资金实力强、有龙头企业能整合产业链,还要有丰富的应用场景和市场。”

河北省张家口市是经国务院同意设立的可再生能源示范区。借力2022年“绿色”冬奥契机,张家口部署实施了一批氢能项目,产业投资达200亿元,初步实现氢能产业区域性集聚发展。

“张家口的风能、太阳能等可再生能源丰富,并且张家口创新设计了‘政府+电网+发电企业+用户侧’的四方协作机制,电价最低可降至0.15元/度,有效降低制氢成本,为氢能产业的市场化发展奠定了基础。”欧阳明高说。

此外,安全是氢能产业发展的重要前提,注重安全贯穿规划的全文,要求加强全链条风险预防和安全监管。

4 构建氢能产业创新体系自主掌握核心技术

规划提出,要系统构建支撑氢能产业高质量发展创新体系,并在关键核心技术、产业创新支撑平台、专业人才队伍、技术创新国际合作等方面提出了具体任务。

张晓强认为,与国际领先水平相比,目前我国氢能产业的核心技术、装备还处于“跟跑”的水平。部分核心关键技术、关键材料和装备制造等尚未实现自主可控,一些储运氢容器的基础材料、加氢设备零部件仍依赖进口,安全检测能力滞后于氢能产业发展的需要。

干勇建议,我国需重点突破下游燃料电池关键核心技术,带动上游制氢、储氢、加氢基础设施建设以及核心技术研发,提高燃料电池耐久性和关键材料、核心零部件的国产化能力,突破氢气储存难题和加氢站关键零部件的进口依赖。

“那么,我国能不能成为世界先进的氢能国家呢?我相信,通过十几年的努力,是完全有可能的。”张晓强说。

现状

绿氢成本不断下降,核心技术屡屡突破

与其他新能源相比,氢能源储量大、污染小、效率高。氢能源单位质量所蕴含的能量约是石油的3倍、煤炭的4.5倍。氢能应用场景广泛,氢燃料电池可应用于重载卡车、有轨电车、船舶、无人机、分布式发电等。

根据制取方式和碳排放量不同,氢能主要分为灰氢、蓝氢、绿氢。其中,绿氢是通过光伏发电、风电等新能源电解水制氢,被称为“零碳氢气”。

作为“零碳氢气”的绿氢正呈现技术逐渐成熟、成本不断下降、市场持续发展的趋势,国内多家企业纷纷布局绿氢项目。

去年11月30日,中国石化宣布我国首个万吨级光伏绿氢示范项目——中国石化新疆库车绿氢示范项目正式启动建设。这是全球在建的最大光伏绿氢生产项目,投产后年产绿氢可达2万吨。

中国氢能联盟预计,到2030年,中国氢能市场规模有望达4300万吨,其中绿氢的占比将从2019年的1%提高到10%,市场规模将增长近30倍。

近年来,我国氢能产业链上装备国产化进程明显加快,核心技术不断突破。

膜电极被称为燃料电池的“芯片”,决定燃料电池的性能、寿命和成本。鸿基创能科技(广州)有限公司生产的膜电极已基本满足产业化应用需求,并于2019年开始批量化生产,年产销量已超过100万片,供给全球超过70多个客户。

多地布局氢能发展,完整产业链逐步形成

《中国氢能源及燃料电池产业白皮书2020》显示,截至2020年底,占全球GDP总量52%的27个国家中,16个已制定全面的国家氢能战略。

近年来,我国在多项产业政策中明确提出要支持氢能产业发展。2019年,氢能源首次写入政府工作报告,明确将推动加氢等设施建设。2021年10月发布的《中共中央国务院关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》提出,统筹推进氢能“制储输用”全链条发展;推动加氢站建设;加强氢能生产、储存、应用关键技术研发、示范和规模化应用。

在“碳中和、碳达峰”背景下,氢能已被全国多个省份列入发展规划,产业规划和布局逐渐加速。

上海规划到2023年加氢站接近100座,形成产出规模约1000亿元,以及推广氢燃料电池汽车接近10000辆;广东提出开展氢燃料电池汽车规模化推广应用,加快推进加氢站规划建设,在珠三角核心区、沿海经济带布局建设约300座加氢站。

根据《中国氢能源及燃料电池产业白皮书2020》,当前我国氢气产能约每年4100万吨,产量约3342万吨,是世界第一产氢国。中国氢能联盟预计到2050年,氢能在中国终端能源体系中占比超过10%,产业链年产值达到12万亿元。

截至2020年底,我国建成加氢站128座,氢燃料电池汽车累计保有量达7000多辆。

业内人士称,国内氢能产业逐步形成完整产业链,氢能及燃料电池产业全国“遍地开花”,在京津冀、长三角、珠三角一些城市实现氢燃料电池汽车小范围规模化示范应用。

规划目标及摘要

总体目标

到2025年,形成较为完善的氢能产业发展制度政策环境,氢能示范应用取得明显成效,燃料电池车辆保有量约5万辆,部署建设一批加氢站。可再生能源制氢量达到10万-20万吨/年,成为新增氢能消费的重要组成部分,实现二氧化碳减排100万-200万吨/年。

到2030年,形成较为完备的氢能产业技术创新体系、清洁能源制氢及供应体系。

到2035年,形成氢能产业体系,构建涵盖交通、储能、工业等领域的多元氢能应用生态。

规划对国内外氢能发展现状与形势进行了分析,明确“氢能是未来国家能源体系的重要组成部分”“氢能是用能终端实现绿色低碳转型的重要载体”“氢能产业是战略性新兴产业和未来产业重点发展方向”三大战略定位。

同时,规划指出,聚焦氢能产业发展的关键环节和重大问题,在氢能规范管理、氢能基础设施建设运营管理、关键核心技术装备创新、氢能产业多元应用试点示范、国家标准体系建设等方面,制定出台相关政策,打造氢能产业发展“1+N”政策体系,有效发挥政策引导作用。