氫能科技含量較高、產(chǎn)業(yè)帶動能力強(qiáng)，在構(gòu)建新型電力系統(tǒng)、建設(shè)新型能源體系、形成新質(zhì)生產(chǎn)力等方面具有積極作用，是未來國家能源體系和產(chǎn)業(yè)體系的重要組成部分。

在2024第四屆中國綠氫與應(yīng)用發(fā)展論壇上，水電水利規(guī)劃設(shè)計總院新能源研究院新興能源處副處長賈浩帥從三個方面分享了我國氫基能源發(fā)展情況和發(fā)展路徑。

氫基能源發(fā)展現(xiàn)狀和形式

賈浩帥表示，氫能的商品屬性已經(jīng)逐漸凸顯，當(dāng)前全球氫能產(chǎn)業(yè)呈六大發(fā)展趨勢：低碳?xì)湫枨笤隽繉⑼苿酉嚓P(guān)技術(shù)迅速發(fā)展；高效、規(guī)模的氫儲運(yùn)技術(shù)和設(shè)備得到重視；燃料電池的研發(fā)與應(yīng)用市場將向中國轉(zhuǎn)移；可再生能源支撐的氫能應(yīng)用向多領(lǐng)域擴(kuò)展；技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)為氫能產(chǎn)業(yè)未來的第二戰(zhàn)場；低碳?xì)錇榛A(chǔ)的全球氫能價值鏈加速構(gòu)建。

對于氨和醇，氨供氫、氨代氫也已成為國際發(fā)展趨勢之一，氨也稱為“氫2.0”。甲醇具有清潔燃燒特性和卓越的運(yùn)輸優(yōu)勢，是綠色燃料的重要選擇。

在我國的氫基能源政策體系方面，賈浩帥表示，國家層面，以《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃(2021-2035年)》引領(lǐng)的1+N政策體系正在構(gòu)建，地方省級政策陸續(xù)推出氫能領(lǐng)域的碳市場方法學(xué)、化工園區(qū)外制氫、免收氫能高速通行費等政策。在行業(yè)方面，在石化、鋼鐵等相關(guān)產(chǎn)業(yè)中也越來越多提到氫能。

技術(shù)上，堿性制氫設(shè)備在大型化的同時，多電解槽運(yùn)行的集成化、模塊化已是大勢所趨。

可再生能源制氫控制技術(shù)的趨勢和難點，在于適應(yīng)波動性的、低成本的、精細(xì)化集群控制方案，特別是在離網(wǎng)模式下，氫能的波動性會導(dǎo)致電解槽壽命、系統(tǒng)的調(diào)節(jié)能力下降，整體安全性也會受到挑戰(zhàn)。

對此，行業(yè)內(nèi)提出兩種解決方案，一是混合制氫，即通過配置少量PEM，與多臺堿性電解槽進(jìn)行混合制氫，高技術(shù)目前處于研究階段，尚未成熟。二是多對一集成化解決方案，但該案仍處于初步項目驗證階段，實際效果，以及變壓器、整流柜與電解槽的配置等問題尚無行業(yè)共識。

在管道輸氫方面，我國有三類輸氫管道：摻氫管道，純氫管道和輸氨管道。我國天然氣摻氫已實現(xiàn)高比例摻氫示范應(yīng)用，最大摻氫比例達(dá)30%。我國長距離純氫管道處于工程建設(shè)階段，最遠(yuǎn)里程突破1000公里，但運(yùn)行壓力、管徑等方面與國外仍有差距。在氨和醇方面，我國液氨管道起步較晚且總里程較短，目前已建液氨管道共4條。2021年5月10日，中煤鄂能化100萬甲醇技改項目配套管線工程一次安全投產(chǎn)成功，是我國第一條MTO甲醇長輸管線，填補(bǔ)了國內(nèi)長輸甲醇管道的空白。成品油運(yùn)輸管道可以在不大規(guī)模改造的情況下運(yùn)輸甲醇，是未來甲醇遠(yuǎn)距離輸送的可選方案。

在合成氨及甲醇方面，國內(nèi)合成氨研究處于世界領(lǐng)先地位，綠色甲醇技術(shù)處于小規(guī)模示范階段，尚無已投產(chǎn)規(guī)?；G色甲醇項目。當(dāng)前綠色甲醇制取技術(shù)有三大發(fā)展趨勢：生物質(zhì)氣化：研究具有更高的轉(zhuǎn)化效率和反應(yīng)速度的氣化技術(shù)；生物質(zhì)發(fā)酵甲醇：實現(xiàn)反應(yīng)過程的可控性，提高反應(yīng)速率和效率；二氧化碳加氫制甲醇：新型催化的研究、反應(yīng)工藝的優(yōu)化。

氫基能源發(fā)展路徑研究

根據(jù)水電總院的預(yù)測，未來我國的綠氫主要用途集中在工業(yè)、交通、電力、建筑四大領(lǐng)域。綠氫需求量穩(wěn)步上升，2030年、2040年、2050年和2060年綠氫需求量將分別達(dá)到2336萬噸、6928萬噸、9230萬噸、12206億噸。電力領(lǐng)域的氫耦合是拉動氫能需求側(cè)發(fā)展的重要一環(huán)。

關(guān)于氫基能源未來發(fā)展，賈浩帥提出六大問題：專項政策仍需出臺，多場景應(yīng)用仍需政策激勵；綠氫制備成本偏高，環(huán)境價值體現(xiàn)不明顯；關(guān)鍵技術(shù)需要突破產(chǎn)業(yè)鏈應(yīng)用尚不成熟；基礎(chǔ)設(shè)施仍需升級，管道布局需頂層設(shè)計；標(biāo)準(zhǔn)輸出不足，國際影響力需進(jìn)一步加強(qiáng)。

在風(fēng)光儲風(fēng)光儲（離網(wǎng)型）、風(fēng)光（弱聯(lián)網(wǎng)）、海上風(fēng)電儲、光儲制氫、網(wǎng)電制氫五種模式中，弱聯(lián)網(wǎng)型風(fēng)光儲制氫項目成本最低，具備較強(qiáng)的商業(yè)經(jīng)濟(jì)性；離網(wǎng)型項目須配置大量儲能，導(dǎo)致電價成本較高，目前離網(wǎng)制氫技術(shù)暫不成熟，現(xiàn)狀下的成本分析僅供參考。

對于如何構(gòu)建氫基能源系統(tǒng)體系，賈浩帥從四個方面進(jìn)行概括：能源結(jié)構(gòu)新、系統(tǒng)形態(tài)新、產(chǎn)業(yè)體系新、治理體系新。未來新型能源系統(tǒng)不能只依靠新型電力系統(tǒng)的轉(zhuǎn)型，仍需有一定規(guī)模的新型油氣系統(tǒng)作為兜底保障，共同組成我國新型能源體系。

根據(jù)研究，為實現(xiàn)“碳中和”目標(biāo)，未來全國綠氫年需求將達(dá)到1.2億噸，相應(yīng)需配套約26億千瓦風(fēng)光資源與12億千瓦制氫設(shè)備。為實現(xiàn)氫能長距離經(jīng)濟(jì)輸運(yùn)，需要構(gòu)建以“西氫東輸”為主的全國高標(biāo)準(zhǔn)骨干氫網(wǎng)，管道總長度約9.3萬公里。

氫基能源國際化發(fā)展展望

對于氫基能源的國際化發(fā)展，賈浩帥認(rèn)為，中國氫能國際化發(fā)展點優(yōu)勢有四個方面：市場潛力大、政策力度大、要素保障強(qiáng)，體現(xiàn)在我國風(fēng)光資源和土地資源豐富，以及氫能產(chǎn)業(yè)鏈獨一無二上。
但目前我國氫能在國際上話語權(quán)較弱，國際貿(mào)易保護(hù)也導(dǎo)致國際合作難度大，國際競爭格局尚不清晰。

賈浩帥認(rèn)為，要想走國際化道路，要圍繞打造全球氫基能源貿(mào)易中心、造全球氫基能源科技創(chuàng)新中心、全球氫基能源應(yīng)用示范中心、全球氫基能源裝備制造中心、全球氫基能源認(rèn)證中心去推進(jìn)。

內(nèi)容根據(jù)嘉賓現(xiàn)場演講整理，未經(jīng)嘉賓審核

來源：氫能觀察   

記者：李航