氫能是清潔優(yōu)質(zhì)的二次能源，氫能產(chǎn)業(yè)是戰略性新興產(chǎn)業(yè)和未來(lái)產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)發(fā)展方向。有業(yè)內專(zhuān)家認為，我國氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展潛力巨大，綠色氫能甚至能夠在未來(lái)全面替代化石能源體系。但我國目前“綠氫”產(chǎn)量還不到總制氫量1‰，“綠氫”的發(fā)展仍有一系列問(wèn)題待破解。

產(chǎn)業(yè)發(fā)展潛力巨大

全球多國把氫能產(chǎn)業(yè)作為未來(lái)的發(fā)展重點(diǎn)。據不完全統計，截至目前，已有三十余個(gè)國家制定氫能發(fā)展的戰略、計劃或路線(xiàn)圖。

據國際氫能委員會(huì )預計，到2050年氫能在全球能源總需求的占比將由目前的0.1%增至18%。

“氫能在交通領(lǐng)域作為高品質(zhì)熱源，能夠減少汽柴油消費；作為大規模、長(cháng)周期、跨季節的儲能方式，可以提高電力系統靈活調節能力，促進(jìn)大基地新能源電力集中外送；作為清潔化工原料和還原劑，以‘風(fēng)光氫儲’一體化、‘綠電-綠氫-綠氨（綠色甲醇）’一體化等方式，可以促進(jìn)煤化工、石油化工及相關(guān)應用產(chǎn)業(yè)的深度脫碳，同時(shí)為新能源就地消納提供解決方案?！敝袊鴩H經(jīng)濟交流中心能源政策研究部部長(cháng)、研究員景春梅說(shuō)。

今年3月，國家發(fā)展改革委、國家能源局聯(lián)合印發(fā)了《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長(cháng)期規劃（2021-2035年）》（以下簡(jiǎn)稱(chēng)《規劃》）?！兑巹潯访鞔_了氫能是我國未來(lái)國家能源體系的重要組成部分，氫能是用能終端實(shí)現綠色低碳轉型的重要載體、氫能產(chǎn)業(yè)是戰略性新興產(chǎn)業(yè)和未來(lái)產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)發(fā)展方向。

國際氫能燃料電池協(xié)會(huì )秘書(shū)長(cháng)王菊表示，據研究機構預測，預計到2060年，中國氫氣年需求在1.3億噸左右，終端能源消費占比約為20%，其中70%為可再生能源制氫。

“氫能除了在交通領(lǐng)域的應用外，未來(lái)在工業(yè)、建筑、發(fā)電及發(fā)熱領(lǐng)域有著(zhù)廣闊的應用空間?！蓖蹙照f(shuō)。

圖片安徽六安兆瓦級氫能綜合利用示范站內的兆瓦級電解水制氫系統。新華社記者 杜宇 攝

“綠氫”是主要發(fā)展方向

業(yè)內專(zhuān)家普遍預計，可再生能源制氫，即“綠氫”，未來(lái)將成為氫能的主要發(fā)展方向?！兑巹潯访鞔_要求，重點(diǎn)發(fā)展可再生能源制氫，嚴格控制化石能源制氫。

“未來(lái)使用可再生能源電力的電解水制氫，將成為氫氣生產(chǎn)的主要途徑?！北本┣迦A工業(yè)開(kāi)發(fā)研究院副院長(cháng)付小龍認為，綠色氫能是中國產(chǎn)業(yè)零碳轉型的主要路徑，甚至能夠全面替代化石能源體系。

“中國能源體系可以轉變?yōu)橐浴稍偕茉?氫’為主的能源體系。氫作為零碳的化學(xué)能源和化工材料，與可再生能源發(fā)電一起，可為經(jīng)濟發(fā)展提供所需的電、熱和材料，實(shí)現化石能源體系的全面替代?！备缎↓堈f(shuō)。

然而，截至目前，全球氫氣的生產(chǎn)制造仍然以化石能源制氫為主。根據國際能源署（IEA）的數據，2021年全球氫氣產(chǎn)量達到9400萬(wàn)噸，與此相關(guān)的二氧化碳排放超過(guò)9億噸，“綠氫”產(chǎn)量占比只有0.4‰。

中國國際經(jīng)濟交流中心常務(wù)副理事長(cháng)張曉強在不久前召開(kāi)的2022年中國氫能產(chǎn)業(yè)大會(huì )上介紹，我國是世界最大的制氫國，現在年制氫量達3300萬(wàn)噸，但“綠氫”占比不到1‰。

發(fā)展“綠氫”產(chǎn)業(yè)，需要破解一系列問(wèn)題。首先是可再生能源發(fā)電量需要大幅增長(cháng)。

付小龍算了一筆賬，如果可再生能源直接耦合制氫1億噸，需要可再生能源發(fā)電5.5萬(wàn)億千瓦時(shí)。而2020年中國可再生能源發(fā)電量?jì)H有2.2萬(wàn)億千瓦時(shí)。假設可再生能源發(fā)電量的25%用于制氫，那么未來(lái)為了滿(mǎn)足制氫需求，我國的可再生能源發(fā)電量需要增長(cháng)10倍。

截至目前，“綠氫”的生產(chǎn)成本依然較高。景春梅介紹，現在電解水制氫的成本為化石能源制氫的2-3倍，如果是可再生能源發(fā)的電制氫，成本會(huì )更高。

而且，大規模低成本可再生能源制氫的技術(shù)路線(xiàn)并不明確。業(yè)內專(zhuān)家介紹，堿性電解水（ALK）制氫缺少規?；瘧?，難以適應風(fēng)光電力的間歇性和波動(dòng)性；質(zhì)子交換膜（PEM）制氫成本高、關(guān)鍵技術(shù)和核心部件受制于人；陰離子交換膜（AEM）、固體氧化物電解水（SOEC）、光解水制氫、熱化學(xué)循環(huán)水解制氫技術(shù)等還處于基礎研發(fā)或試點(diǎn)示范階段……

景春梅介紹，目前輸氫成本在氫氣終端售價(jià)中的比重高達40%-50%，成為氫能規?；l(fā)展的掣肘因素。

針對上述問(wèn)題，景春梅建議，以“綠氫”為導向，鼓勵新能源大基地優(yōu)先發(fā)展制氫產(chǎn)業(yè)；鼓勵化石能源和新能源優(yōu)化組合，在化工、冶金等領(lǐng)域逐步實(shí)現“綠氫”對化石能源制氫的減量替代。

王菊建議，提高電解水制氫效率，提高氫源經(jīng)濟性；探索不同氫氣運輸方式的整合和優(yōu)化方法；創(chuàng )造按需加氫、緊湊型移動(dòng)加氫站等新型商業(yè)模式。