在全球能源转型和碳中和目标的驱动下,氢能因其绝对的清洁、环保、高热值等特性,正成为继风电、光伏之后最具潜力的清洁能源,在能源转型和可持续发展中扮演着至关重要的角色。今年1月1日起施行的《中华人民共和国能源法》首次明确将氢能由危化品管理纳入能源管理体系,赋予其与煤炭、石油等传统能源同等的法律地位,为氢能产业的发展提供了法律保障。据统计,已有23个省级行政区把氢能写入本地2025年政府工作报告,将发展氢能作为能源经济高质量发展的重要方向。
中国氢能联盟预计,到2025年,我国氢能产业产值将达到1万亿元;到2050年,氢气需求量将接近6000万吨,实现二氧化碳减排约7亿吨,氢能在我国终端能源体系中占比将超过10%,产业链年产值达到12万亿元,成为引领经济发展的新增长极。
氢能的发展势不可挡,但目前氢能的产业化仍面临诸多挑战。政策、技术、市场如何协调发力,助能源转型“氢”装上阵?氢能产业链上有哪些堵点亟待打通?
绿氢产业化成本高昂
根据氢能的制取方式和碳排放量的不同,可将其划分为灰氢、蓝氢和绿氢。
据国家能源局发布的数据,2023年我国氢能产量约为3550万吨,煤制氢和天然气制氢是主要来源。其中,煤制氢占比62%,天然气制氢占比19%,工业副产氢占比18%;以电解水制氢为代表的可再生能源制氢比例极低,仅为约1%。
以煤炭、天然气为代表的传统化石燃料制灰氢为主要方式,尽管生产成本低,但碳排放量较高。工业副产物提纯制成的蓝氢,是灰氢向绿氢的过渡方案,却也未能完全发挥出氢能的“零碳排”优势。以电解水制氢为代表的可再生能源制绿氢既清洁又高效,被称为终极绿色能源,是未来的发展方向。不过,受制于技术和制造成本,其距离大规模应用还有段距离。
“当前,我国绿氢产业处于导入期,潜力巨大,但受经济性等因素制约,在大规模商业化方面遇到瓶颈。”全国人大代表,中国石化中原油田执行董事、党委书记张庆生建议,需加强我国氢能全产业链发展的顶层设计,推动氢能产业链协调发展。
绿氢好是好,但是“用不起”。绿氢难以大规模产业化的一大原因是成本高昂,这包括制造、储存、运输等多方面的成本。
中国城市报记者了解到,与国内工业领域应用较多的灰氢约10元/千克价格相比,绿氢价格大概是其3倍至6倍,其中电费成本占70%左右。同时,由于氢气是一种极易泄漏的气体,且密度极低,给相关储存和运输工作带来了很大困难。
中国氢能联盟数据显示,截至2024年上半年,国内逾8万吨(近八成)绿氢项目产能分布在内蒙古、宁夏和新疆;而交通领域的加氢站集中在广东、山东、河北、河南,合计占全国已建成加氢站总量近四成。由于地理供需错位,氢能储运方面的难题也抬高了绿氢产业化的成本。
部分业内人士认为,如果按照市场定价,绿氢的成本根本不具备市场竞争力。这种情况下,就需要政策支持和资金补贴,才能缓解制氢企业成本与市场供需之间的矛盾。
对于降本,张庆生建议,应加快管道输氢技术攻关和建设部署,完善我国绿氢管网规划,出台支持政策,发挥中国石化等大型央企的行业优势,推进长距离管道建设,打通大规模长距离输送障碍,实现低成本用氢规模化、产业化。此外,他还建议发挥绿氢的降碳价值,采用绿氢认证制度,对绿氢制定单独政策;考虑碳税等因素,对绿氢产业进行精准补贴。“同时,技术创新要突破关键环节成本瓶颈,降低绿电费用,解决‘制储运加用’各环节装备的国产化和技术迭代。”张庆生说。
拓展氢能应用场景
在推进“零碳排”的大背景下,氢能在工业、交通、电力、储能等领域发展空间广阔。国际能源署(IEA)预测,全球工业用氢占比将逐年下降,但是用氢规模仍处于上升趋势,2030年全球工业用氢需求达1亿吨,占全球用氢规模的47%;2050年,全球工业用氢规模约1.4亿吨,占全球用氢规模的26%。
值得注意的是,绿氢的高成本限制了产业下游的需求扩张,在此情况下,通过市场规模化应用驱动上游制氢降本更难实现,难免会陷入“鸡生蛋、蛋生鸡”的行业发展困境。因此,推动绿氢降本的关键还在于下游需求起量。
全国人大代表、北京亿华通科技股份有限公司董事长张国强认为,建设“氢能高速”是加速氢能下游燃料电池汽车应用、探索市场化商业运营模式的关键举措。对此,张国强建议,强化全国范围内的“氢能高速”示范顶层设计,统筹规划全国“氢能高速”示范路线、氢能供应等;在国家层面出台专项支持政策,包括全国范围内高速费减免,奖励后终端氢气加注价格控制在25元/千克以内,高出部分由政府给予补贴等。
全国政协委员、美锦能源董事长姚锦龙建议,到2030年,全国加氢站数量目标达到1000座以上,形成覆盖主要经济区域的加氢网络;要加大对加氢站建设的财政补贴和政策支持,鼓励金融机构为加氢站建设提供专项贷款和融资支持,以及通过BOT(建设—经营—转让)、PPP(政府和社会资本合作)等模式吸引社会资本参与加氢站建设。
除了备受瞩目的交通领域外,氢能在更多领域的应用也被发掘和提及。张庆生举例说,比如将绿氢产业和低空经济等新兴领域发展进行融合;加快拓展冶金、石化等工业使用场景,丰富氢能消费途径等。
推动绿氢产业实现突破
“近年来,我国新能源装机规模迅速增长,但新能源波动性、间歇性的特点使得‘消纳难’‘输送难’‘储能难’等问题日益凸显。绿氢作为绿色能源的重要转化形式,能够有效解决大规模可再生能源就地消纳问题,同时为电网提供调峰和跨季节、跨地域储能解决方案。”全国人大代表、隆基绿能科技股份有限公司董事长钟宝申表示,通过风电、光伏等绿色能源制取绿氢,不仅有助于提升新能源利用效率,还能够进一步促进我国风电、光伏基础电源的持续发展,为构建清洁、低碳的现代能源体系提供强有力的支撑。
不难发现,氢能产业的核心矛盾已经从“技术有无”转向“成本与规模”,从“政策输血”转向“市场造血”,绿氢产业化逐步驶入快车道。
然而,随着氢能产业发展向纵深推进,行业面临新的问题。张国强表示,问题来源于多方面:一是政策连续性和稳定性不足,产业融资困难;二是产业链资金垫付压力大;三是车用高纯氢保障能力不足;四是行业规模小,难以支撑氢能产业可持续发展。
绿氢产业怎样才能实现真正意义上的突破?
“绿氢发展是一项系统性工程,需要政策、技术、市场等多方面的协同发力。”钟宝申提出建议,首先要加快绿氢推广应用,让工业、交通、发电、建筑等领域用上绿色动力。其次,示范项目先行,带动产业技术创新发展,由国家推动风、光、氢、醇一体化大型绿色能源基地和示范项目建设,打造一批世界领先的氢冶金、绿醇燃料基地,以及煤化工、石油化工绿氢应用等大型示范项目,以推动行业技术进步和成本降低。再次,针对利用可再生能源就近制取绿氢项目,实行灵活的电价机制,取消过网费等限制。最后,协同完善我国绿氢相关技术标准和产品标准制定,争取成为全球行业标准的制定者。
■中国城市报记者 刁静严
原标题:能源转型“氢”装上阵如何让绿氢既好用又“用得起”