景春梅：以綠色氫能推動新型能源體系建設(shè)

 中國國際經(jīng)濟交流中心科研信息部（能源政策研究部）部長  景春梅

 

氫能是未來國家能源體系的重要組成部分，也是用能終端實現(xiàn)綠色低碳轉(zhuǎn)型的重要載體。近年來，氫能被越來越多的國家關(guān)注并投入巨大熱情，已成為世界各國能源轉(zhuǎn)型和經(jīng)濟發(fā)展的一抹亮色。黨的二十大報告指出：“加快發(fā)展方式綠色轉(zhuǎn)型。推動經(jīng)濟社會發(fā)展綠色化、低碳化是實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。”2022年3月，國家發(fā)展改革委、國家能源局聯(lián)合發(fā)布《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃（2021—2035年）》，明確了氫能產(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)略定位和綠色低碳的發(fā)展方向。以綠色氫能推動新型能源體系建設(shè)，旨在促進我國可再生能源規(guī)模化高效利用、助力“雙碳”目標實現(xiàn)，為加快我國發(fā)展方式綠色轉(zhuǎn)型提供強勁動力。

 

 

黨的二十大報告提出，“積極穩(wěn)妥推進碳達峰碳中和”“加快規(guī)劃建設(shè)新型能源體系”。建設(shè)新型能源體系內(nèi)在地要求以“雙碳”為牽引，主要以沙漠、戈壁、荒漠地區(qū)等大型新能源基地為基礎(chǔ)，探索形成最大化消納可再生能源的、新型的能源供給消納體系。在一定程度上，新型能源體系應(yīng)是氫電融合、多能互補的新體系，不僅要部署大基地的新能源集中外送，更要考慮如何就地消納。

 

新型能源體系要突出四個融合。一是化石能源與新能源融合。通過化石能源和新能源優(yōu)化組合，循序漸進推動化石能源減量替代和減碳降碳，發(fā)揮煤電對新能源電力的基礎(chǔ)性和調(diào)節(jié)性作用。二是一次能源與二次能源融合。通過氫電耦合等方式，推動形成煤油氣、電熱氫等靈活轉(zhuǎn)換、多元互補的現(xiàn)代能源體系。三是集中式和分布式融合。將大基地電力集中外送和分布式利用、就地消納結(jié)合起來，實現(xiàn)新能源最大化利用。四是“源網(wǎng)荷儲”融合。深化電力體制改革，發(fā)展“源網(wǎng)荷儲”一體化的配電網(wǎng)絡(luò)，推動實現(xiàn)虛擬電廠、綜合智慧能源、分布式電源等多元融合發(fā)展，促進新能源就地消納。

 

新型能源體系應(yīng)具備以下特征。第一，能源結(jié)構(gòu)以綠色低碳能源為主，終端能源消費以電為主、氫電融合為輔。氫能可以通過儲能的形式增強風、光等不穩(wěn)定新能源電源的穩(wěn)定性，因此，新型能源體系要實現(xiàn)氫電融合、多能互補。第二，運行安全靈活可靠。運用數(shù)字化、智能化電網(wǎng)技術(shù)，夯實集中式輸電網(wǎng)絡(luò)安全基礎(chǔ)，大力發(fā)展智慧化分布式能源，提高電力系統(tǒng)靈活性和可靠性。第三，科技創(chuàng)新引領(lǐng)發(fā)展，市場體系完備有效。深入推進綠色電力交易市場、碳排放權(quán)交易市場協(xié)同聯(lián)動，最大化兌現(xiàn)新能源綠色環(huán)保價值。

 

基于以上新型能源體系的特征，可以看到氫能在建設(shè)新型能源體系中發(fā)揮著不可替代的作用。氫能作為清潔優(yōu)質(zhì)的二次能源，在交通領(lǐng)域可以減少汽柴油消費；作為高品質(zhì)熱源，在工業(yè)領(lǐng)域可以減少煤炭、天然氣等化石能源消費；作為大規(guī)模、長周期、跨季節(jié)儲能方式，可以提高電力系統(tǒng)靈活調(diào)節(jié)能力，促進大基地新能源電力集中外送；作為清潔化工原料和還原劑，可以以“風光發(fā)電+氫儲能”一體化、“綠電—綠氫—綠氨（綠色甲醇）”產(chǎn)業(yè)鏈布局等與地方工業(yè)、農(nóng)業(yè)相融合，既能促進大基地化工等相關(guān)產(chǎn)業(yè)綠色低碳轉(zhuǎn)型，又能帶動相關(guān)地區(qū)經(jīng)濟社會發(fā)展，還能為新能源就地消納提供解決方案。

 

 

目前，氫能綠色發(fā)展還面臨一些難點和問題，貫穿于制、儲、輸、用產(chǎn)業(yè)各個環(huán)節(jié)中。

 

首先，制氫過程“灰”氫如何變“綠”。目前，全球氫氣的生產(chǎn)制造仍以化石能源制氫為主，“綠氫”占比較低。我國是世界最大的制氫國，但是可再生能源制氫占比有待提高。由于碳捕捉與封存技術(shù)尚不成熟且成本偏高，近期無法與大規(guī)模煤制氫形成有效匹配，難以滿足“雙碳”要求。目前，可再生能源制氫有的難以適應(yīng)風光電力的間歇性和波動性，有的技術(shù)尚未成熟，有待探索出大規(guī)模低成本綠氫技術(shù)路線。綠氫項目立項多但實際落地較少。

 

其次，儲氫和輸氫存在堵點。一方面，氫儲能是實現(xiàn)長周期、季節(jié)性儲能的重要選擇，也是我國氫能發(fā)展的重要目標。目前，各國尚未解決大規(guī)模跨季節(jié)儲能的技術(shù)、成本、商業(yè)模式等問題，很多儲氫項目處在實驗探索階段，氫儲能規(guī)模化和產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用仍然任重道遠。另一方面，輸氫存在運輸不通、供需不暢等問題。在一定程度上，“綠氫”生產(chǎn)和消費空間存在錯配。“綠氫”的生產(chǎn)更多分布在風、光資源豐富的三北地區(qū)，而氫氣消費大多集中在東南沿海工業(yè)集聚地區(qū)，這客觀上要求儲運銜接供需。由于液化儲運核心技術(shù)有待突破，并且固態(tài)儲氫材料大多仍處于研發(fā)階段，輸氫成本較高。

 

此外，工業(yè)領(lǐng)域用氫潛力尚待釋放。我國氫能發(fā)展以交通領(lǐng)域作為先導，為氫能發(fā)展奠定了很好的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)，據(jù)估計，超過80%的氫氣消費在工業(yè)領(lǐng)域，我國目前工業(yè)領(lǐng)域主要采用化石能源制氫，碳排放占比高，工業(yè)領(lǐng)域是氫能脫碳的最大潛力所在，用氫潛力尚待進一步釋放，以提升需求對供給的牽引。

 

 

我國具有良好制氫基礎(chǔ)和大規(guī)模應(yīng)用市場，氫能產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)積極發(fā)展態(tài)勢。加快氫能綠色發(fā)展，需解決好氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展各環(huán)節(jié)全過程中存在的難點堵點，以綠色氫能推動新型能源體系建設(shè)。對此，可從以下幾個方面著手。

 

第一，注重標準強產(chǎn)業(yè)。需加強對“綠氫”標準的研究制定，結(jié)合我國發(fā)展實際，進一步明確“綠氫”行業(yè)標準或國家標準。同時，要積極參與國際標準的制定。還要優(yōu)化氫源配置，以“綠氫”為導向，推動新能源大基地積極發(fā)展制氫產(chǎn)業(yè)；鼓勵化石能源和新能源優(yōu)化組合，通過“綠電”制“綠氫”，在化工、冶金等領(lǐng)域逐步實現(xiàn)“綠氫”替代。

 

第二，多管齊下通儲運。支持開展高壓氣態(tài)、有機液態(tài)、液氫、管道等多種輸氫路線的技術(shù)示范，疏通產(chǎn)業(yè)堵點，解決好“綠氫”供需不匹配問題。針對新能源大基地建設(shè)，短期內(nèi)鼓勵就近消納，優(yōu)先發(fā)展制氫產(chǎn)業(yè)，減少氫能長距離運輸，探索培育“風光發(fā)電+氫儲能”一體化應(yīng)用新模式；中遠期考慮長距離外送，研究探索“西氫東送”“北氫南送”的可行性。

 

第三，規(guī)模化應(yīng)用在工業(yè)。“綠氫”在工業(yè)領(lǐng)域的規(guī)模化應(yīng)用將帶動大功率“綠氫”制備技術(shù)及裝備、管道輸送及大規(guī)模儲氫技術(shù)發(fā)展。對此，要出臺相關(guān)扶持政策，以“綠氫”在工業(yè)領(lǐng)域的規(guī)模化應(yīng)用為目標，促進工業(yè)領(lǐng)域深度脫碳。

 

第四，千方百計降成本。要促進技術(shù)創(chuàng)新降成本，聚焦短板弱項，適度超前部署一批氫能項目，持續(xù)加強基礎(chǔ)研究、關(guān)鍵核心技術(shù)和顛覆性技術(shù)創(chuàng)新，建立協(xié)同高效的創(chuàng)新體系；要促進模式創(chuàng)新降成本，在大基地開展“風光發(fā)電+氫儲能”一體化生產(chǎn)，降低氫能供給成本，對分布式可再生能源的制加用一體化站內(nèi)制氫模式采取氫能分布式生產(chǎn)和就近利用；要深化改革降成本，進一步深化電力體制改革，在風光水電資源豐富地區(qū)開展可再生能源制氫示范，對相關(guān)項目給予電價補貼，支持清潔氫減排量納入自愿碳減排市場交易，使氫能綠色環(huán)保價值得以充分體現(xiàn)。

 

第五，綜合施策推示范。針對氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展痛點難點，需通過示范不斷積累經(jīng)驗，形成可復制、可推廣的經(jīng)驗。具體示范類型可分為兩類：一類要基于氫能應(yīng)用為牽引的綜合示范和工業(yè)、交通等不同應(yīng)用場景的減碳需求，發(fā)揮氫能作為用能終端綠色低碳轉(zhuǎn)型重要載體的作用；另一類可就產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)鍵薄弱環(huán)節(jié)、技術(shù)難點問題開展專項示范，如開展可再生能源制氫儲氫技術(shù)示范、規(guī)模化儲氫技術(shù)示范等。

 

總體而言，發(fā)展綠色氫能，產(chǎn)業(yè)政策應(yīng)關(guān)注綠色氫能在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用。氫能是建設(shè)新型能源體系不可或缺的部分，要發(fā)揮好綠色氫能的引領(lǐng)帶動作用，為大基地新能源就地消納提供新方案，為大力發(fā)展清潔能源、實現(xiàn)碳達峰碳中和開辟新空間。