可再生能源受到重视,氢能将迎来新的发展机遇。
10月30日,国家发展改革委、工业和信息化部、住房城乡建设部、交通运输部、国家能源局、国家数据局六部门联合发布《关于大力实施可再生能源替代行动的指导意见》(下称:《指导意见》),进一步明确了中国在可再生能源领域的长期发展目标。
《指导意见》在实施可再生能源替代行动的目标和措施方面多次提到有关氢能方面的内容,氢能已经和可再生能源紧密关联,成为国家实现“双碳”目标不可或缺的部分。
助力降碳减排,氢能被寄予厚望
《指导意见》在总体要求上提出,要协同融合、多元替代,协同推进可再生能源与工业、交通、建筑、农业农村等领域融合替代,经济高效推进发电、供热、制气、制氢多元发展和替代。
“十四五”重点领域可再生能源替代取得积极进展,2025年全国可再生能源消费量达到11亿吨标煤以上。“十五五”各领域优先利用可再生能源的生产生活方式基本形成,2030年全国可再生能源消费量达到15亿吨标煤以上,有力支撑实现2030年碳达峰目标。
在着力提升可再生能源安全可靠替代能力上,《指导意见》提出,要因地制宜发展生物天然气和生物柴油、生物航煤等绿色燃料,积极有序发展可再生能源制氢。
在加快可再生能源配套基础设施建设方面,《指导意见》提出,加强热力、燃气管网及氢能供应网络等基础设施建设和升级改造,强化管网互联互通,就近接纳更多非电可再生能源。
在加快推进重点领域可再生能源替代应用方面,《指导意见》提出,在合成氨、合成甲醇、石化、钢铁等领域鼓励低碳氢规模化替代高碳氢,探索建设风光氢氨醇一体化基地。同时还要支持有条件的地区开展生物柴油、生物航煤、生物天然气、绿色氢氨醇等在船舶、航空领域的试点运行。
在积极推动可再生能源替代创新试点方面,《指导意见》提出,开展氢冶金和氢基化工技术推广应用。
在统筹新基建和可再生能源开发利用方面,《指导意见》提出,加强充电基础设施、加气站、加氢站建设,完善城乡充电网络体系。
在强化可再生能源替代保障措施方面,《指导意见》提出,建立健全可再生能源供热、生物天然气、清洁低碳氢的市场机制。
总体上看,六部门联合发布《关于大力实施可再生能源替代行动的指导意见》,从发展目标、实施内容到保障措施多个层面都涉及到氢能方面的论述,氢能已经成为后续国家实施可再生能源战略的重要组成部分。
氢能是可再生能源转换的重要载体
国家在实施可再生能源替代行动的过程中,为何会把氢能纳入其中呢?氢能与可再生能源有着怎样的关系?又能发挥怎样的作用?
氢能作为一种可再生的二次能源,来源丰富,可以从水、化石燃料等含氢物质中制取,是重要的工业原料和能源载体。由于氢能的清洁能源属性,无论是燃烧还是电化学反应,其产物只有水,没有传统能源利用所产生的的污染物及二氧化碳,真正实现低碳或零碳排放,满足未来能源发展低碳环保的要求。
氢能与可再生能源相关联正是得益于其二次能源的属性,以及其可通过可再生能源制备并储存的能力。利用可再生能源,基于电解等不同工艺过程产生的氢气被称为可再生能源制氢(P2H)。可再生P2H可以用作能量储存的介质,也可以用于诸如为建筑物产生热量,为燃料电池汽车加氢,以及作为工业原料的来源等应用。
从现实层面来看,氢能链接可再生能源的重要性不言而喻。
一方面,由于风、光等可再生能源的波动性导致其难以直接并网大规模利用,国家发改委明确将氢能纳入新型储能方式,由可再生能源制取氢气,氢气再转化为终端能源,有利于促进可再生能源消纳,加快能源结构绿色转型。
另一方面,我国工业和交通业高度依赖传统化石能源,脱碳难度高。推行绿氢替代可促进绿色化工、绿色交通的发展,助力工业、交通业等碳密集行业实现碳中和。因此氢能将成为与风、光、水等一次能源互补的重要能源载体和双碳目标实现的重要途径。
“氢能和氨基能源作为新型能源载体,正在成为连接新型电力系统与现代能源体系的关键桥梁。” 中国科学院院士郑南峰表示,氢能和氨基能源作为新型能源载体,正在成为连接新型电力系统与现代能源体系的关键桥梁,“绿电-绿氢-绿氨”路径对于推动氢能与电力耦合、氢能与化工耦合以及实现“双碳”目标具有至关重要的意义。
当前,我国绿氢产业面临的主要挑战是:如何实现“低电价+低投资+长时运行”降低LCOH?由于风光电力与制氢耦合技术不成熟,工艺不成熟、经济性差、消纳难等问题困扰着绿氢项目的落地。需要解决两大挑战,其一是风光发电的波动性难以匹配电解槽高效连续运行的需求;其二是绿氢生产的间歇性难以匹配下游化工项目连续生产的要求。离网制氢是未来大趋势,绿氢氨醇项目中配置储能+储氢将成为刚需。
根据高工氢电产业研究所(GGII)分析,在碳中和情景下,2060年中国氢气总需求有望达到1.3亿吨,其中绿氢达到1.05亿吨,占比高达80%以上。可再生能源制氢有望成为新型电力系统中最大单一用电负荷,对应新能源发电装机高达2000GW。
随着六部委联合发布《关于大力实施可再生能源替代行动的指导意见》,未来随着可再生能源替代的逐步深入,绿电制氢或将成为风、光电等可再生能源的最大消纳渠道,制氢装备产业链将迎来发展机会。