當(dāng)前，全球范圍正興起氫能發(fā)展熱潮，我國(guó)也將氫能產(chǎn)業(yè)作為未來(lái)國(guó)家能源體系的重要組成部分。省委十二屆五次全會(huì)作出以發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力為重要著力點(diǎn)扎實(shí)推進(jìn)高質(zhì)量發(fā)展的決定，明確實(shí)施清潔能源重大科技專項(xiàng)，推進(jìn)氫能制儲(chǔ)運(yùn)加用一體化應(yīng)用。
“雙碳”目標(biāo)下，四川依托豐富的水風(fēng)光資源和創(chuàng)新能力，積極布局氫能產(chǎn)業(yè)鏈，現(xiàn)已聚集上下游企業(yè)及科研院所超100家，形成覆蓋“制—儲(chǔ)—運(yùn)—加—用”的全產(chǎn)業(yè)鏈。
為什么要發(fā)展氫能?四川在細(xì)分領(lǐng)域優(yōu)勢(shì)何在?“川企大調(diào)研·尋找新質(zhì)生產(chǎn)力”欄目推出氫產(chǎn)業(yè)全鏈“‘氫’新力量‘綠’動(dòng)四川”系列報(bào)道，聚焦氫能發(fā)展的細(xì)分領(lǐng)域、關(guān)鍵環(huán)節(jié)、重點(diǎn)產(chǎn)品，走進(jìn)代表性企業(yè)，尋訪行業(yè)專家，探究四川氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展新動(dòng)能。
6月12日，位于“成都?xì)涔?rdquo;的華能彭州水電解制氫示范站成功售出第一車綠氫，標(biāo)志著四川首個(gè)大規(guī)模水電解制氫項(xiàng)目正式投入運(yùn)營(yíng)。同月，位于成都市郫都區(qū)的東方氫能產(chǎn)業(yè)園建設(shè)進(jìn)入收尾階段，園內(nèi)的西部首座制加氫一體站已整體呈現(xiàn)，投用后預(yù)計(jì)每天可為40輛左右的大巴、重卡等車輛加滿氫氣。
今年以來(lái)，四川氫能建設(shè)跑出加速度，以電解水制氫為主要制氫方式的綠氫制備項(xiàng)目梯式推進(jìn)。四川作為全國(guó)清潔能源大省，明確提出推動(dòng)綠氫全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展，成都更是將目標(biāo)瞄準(zhǔn)打造中國(guó)“綠氫之都”。
什么是綠氫?四川優(yōu)勢(shì)何在?全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展從何處破題?近日，記者走進(jìn)省內(nèi)部分制氫企業(yè)進(jìn)行探訪。
為何要發(fā)展綠氫?
從源頭上能實(shí)現(xiàn)二氧化碳零排放，制備和使用成本也會(huì)隨技術(shù)進(jìn)步逐步下降
綠氫，是指利用可再生能源分解水得到的氫氣，其燃燒時(shí)只產(chǎn)生水，不會(huì)產(chǎn)生污染，從源頭上可實(shí)現(xiàn)二氧化碳零排放。氫元素在地球上主要以化合物的形式存在于水和化石燃料中，而氫能作為一種二次能源，需要通過(guò)制氫技術(shù)進(jìn)行提取。目前，現(xiàn)有制氫技術(shù)大多依賴化石能源，無(wú)法避免碳排放。根據(jù)氫能生產(chǎn)來(lái)源和生產(chǎn)過(guò)程中的排放情況，人們又將氫能分別冠以灰氫、藍(lán)氫、綠氫之稱。
通過(guò)煤炭、天然氣等化石燃料燃燒產(chǎn)生的氫氣以及部分在工業(yè)生產(chǎn)中副產(chǎn)的氫氣被稱作灰氫，在生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)有二氧化碳等排放。比如氯堿尾氣、焦?fàn)t煤氣等，可通過(guò)變壓吸附等技術(shù)從中提取氫氣。
而在“灰”與“綠”之間，還有一種過(guò)渡色“藍(lán)”。在灰氫的基礎(chǔ)上使用碳捕集和封存(CCS)技術(shù)制得的氫氣被稱為藍(lán)氫，由于在制作過(guò)程中使用了先進(jìn)技術(shù)，藍(lán)氫的碳排放強(qiáng)度大幅度降低。
從能源結(jié)構(gòu)看，目前中國(guó)氫源結(jié)構(gòu)仍以煤炭為主，煤制氫占比約62%，天然氣制氫占19%，工業(yè)副產(chǎn)占18%，電解水制氫僅占1%。
造成氫源結(jié)構(gòu)不夠“綠”的原因，主要是受技術(shù)和成本的限制。數(shù)據(jù)顯示，煤制氫成本為每公斤9—13元，天然氣制氫為每公斤10—18元，電解水制氫成本受電力成本影響較大，為每公斤15—45元。目前，加氫站的氫氣價(jià)格為每公斤50—60元。如果與汽柴油競(jìng)爭(zhēng)，價(jià)格需要降低到每公斤25—35元，差距還很大。
受成本等因素制約，氫能一直沒(méi)有大規(guī)模推廣應(yīng)用，反觀風(fēng)能、水能、太陽(yáng)能等清潔能源，近年來(lái)發(fā)展較快。既然如此，為何還要發(fā)展氫能?
2022年，《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長(zhǎng)期規(guī)劃(2021—2035年)》就明確了氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展定位和目標(biāo)。在今年的政府工作報(bào)告中，也再次提及加快氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
受訪專家普遍認(rèn)為，氫能不僅是清潔低碳、靈活高效的能源，還兼具原料屬性。與電能相比，氫能便于儲(chǔ)存、方便運(yùn)輸，可以作為載能體替代電能參與到交通、發(fā)電、儲(chǔ)能、工業(yè)等領(lǐng)域，應(yīng)用場(chǎng)景豐富，對(duì)于實(shí)現(xiàn)國(guó)家能源自主安全可控具有重要意義。
從發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，在“雙碳”目標(biāo)背景下，鋼鐵、化工等傳統(tǒng)工業(yè)領(lǐng)域產(chǎn)能必然下降，副產(chǎn)氣也會(huì)大幅減少。而隨著技術(shù)成熟和清潔能源發(fā)電成本下降，綠氫使用成本還將進(jìn)一步降低。有專業(yè)機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)：到2050年，我國(guó)可再生能源電解水制氫將占制氫總量的70%，現(xiàn)有化石燃料制氫將降至20%。
綠氫占比低 為何卻要大力發(fā)展?
四川有資源稟賦、制備技術(shù)成果，還有產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)
目前，四川氫能源制備規(guī)模居全國(guó)第四，工業(yè)副產(chǎn)氫年產(chǎn)規(guī)模約20萬(wàn)噸，而電解水制氫僅有0.5萬(wàn)噸。雖然占比少，但四川卻鮮明打出綠氫牌，明確要推動(dòng)綠氫全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展。底氣何在?
經(jīng)濟(jì)和信息化廳相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹，發(fā)展綠氫，四川具有明顯優(yōu)勢(shì)。
從資源稟賦來(lái)看，四川是我國(guó)發(fā)展的戰(zhàn)略腹地，清潔能源豐富，風(fēng)電光伏資源規(guī)劃裝機(jī)超2億千瓦，水電裝機(jī)超1億千瓦，發(fā)展綠氫潛力巨大，在國(guó)家能源安全新戰(zhàn)略中具有十分重要的地位。
從技術(shù)創(chuàng)新來(lái)看，四川氫能產(chǎn)業(yè)布局較早，經(jīng)過(guò)多年積累，形成了一批綠氫制備技術(shù)成果。東方電氣集團(tuán)與深圳大學(xué)/四川大學(xué)謝和平院士團(tuán)隊(duì)合作，開(kāi)展全球首次海上風(fēng)電無(wú)淡化海水原位直接電解制氫技術(shù)海上中試并獲得成功，技術(shù)水平國(guó)際領(lǐng)先，可以大幅度降低制氫成本;清華四川能源互聯(lián)網(wǎng)研究院牽頭開(kāi)展“十萬(wàn)噸可再生能源電解水制氫合成氨示范工程”項(xiàng)目，該項(xiàng)目為國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“氫能技術(shù)”重點(diǎn)專項(xiàng)，并助力我國(guó)首個(gè)萬(wàn)噸級(jí)新能源制氫項(xiàng)目成功制氫……
從產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)來(lái)看，四川在上游制氫環(huán)節(jié)擁有四川華能、亞聯(lián)氫能、莒納科技等近30家企業(yè)，產(chǎn)品涵蓋工業(yè)副產(chǎn)氫、天然氣制氫、電解水制氫，以及天然氣制氫裝置、電解槽、電極片等裝備。其中，四川華能研制的1300標(biāo)準(zhǔn)立方米/小時(shí)堿性電解水制氫系統(tǒng)達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平;莒納科技是全球唯一同時(shí)擁有三大電解水制氫技術(shù)的企業(yè);亞聯(lián)氫能自主研制天然氣制氫裝置，電解水制氫技術(shù)行業(yè)領(lǐng)先，擁有成套設(shè)備生產(chǎn)能力。
“四川氫能產(chǎn)業(yè)布局較早，雖然綠氫占比不高，但產(chǎn)學(xué)研多個(gè)維度一直都在探索綠氫技術(shù)攻關(guān)。”東方電氣(成都)氫能科技有限公司副總經(jīng)理呂紅艷介紹，以東方電氣為例，公司經(jīng)過(guò)十余年的深耕和培育，已形成涵蓋制氫、儲(chǔ)運(yùn)氫、加氫、氫燃料電池及氫能綜合應(yīng)用的氫能全產(chǎn)業(yè)鏈解決方案提供商，實(shí)現(xiàn)了兆瓦級(jí)質(zhì)子交換膜電解水裝備試制，技術(shù)水平國(guó)內(nèi)領(lǐng)先。
目前，四川已在攀枝花、涼山、成都等地試點(diǎn)建設(shè)綠氫制備基地，在雅安、甘孜等地發(fā)展綠氫制備和應(yīng)用，同時(shí)綜合利用工業(yè)副產(chǎn)氫等資源，初步形成以副產(chǎn)氫為主、綠氫加速發(fā)展的氫源多元化局面。
綠電制綠氫何時(shí)走入現(xiàn)實(shí)?
從川內(nèi)首個(gè)大規(guī)模水電解制氫項(xiàng)目看，電價(jià)是大規(guī)模推廣應(yīng)用的關(guān)鍵
綠氫制備項(xiàng)目在四川的實(shí)際生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)情況如何?近日，記者來(lái)到華能彭州水電解制氫示范站一探究竟。
“目前產(chǎn)量還比較低，但預(yù)期增長(zhǎng)會(huì)比較快。”四川華能氫能科技有限公司總經(jīng)理李太斌介紹，項(xiàng)目從6月12日試生產(chǎn)并銷售以來(lái)，目前綠氫產(chǎn)量約為總產(chǎn)能的5%，預(yù)計(jì)2024年第三季度末可達(dá)30%(為谷電期間的全部產(chǎn)能)。項(xiàng)目制取的氫能主要應(yīng)用于氫燃料公交車、物流車、重卡等交通運(yùn)輸領(lǐng)域以及電子、化學(xué)工業(yè)等領(lǐng)域。“四川計(jì)劃到2030年，氫燃料電池汽車應(yīng)用規(guī)模達(dá)8000輛，目前僅投運(yùn)約600輛，隨著氫能應(yīng)用場(chǎng)景一系列措施落地，未來(lái)還有較大增長(zhǎng)空間。”
綠氫制備成本高是影響項(xiàng)目大規(guī)模示范應(yīng)用的重要因素。就示范站來(lái)說(shuō)，制氫成本與實(shí)際產(chǎn)量、制氫電價(jià)、啟停次數(shù)、檢修維護(hù)、人工成本、政府補(bǔ)貼等很多因素相關(guān)。李太斌坦言，作為西南地區(qū)首個(gè)商業(yè)化大規(guī)模水電解制氫項(xiàng)目，項(xiàng)目更多承擔(dān)了示范的功能，從技術(shù)、制度等層面為四川大型水電解制氫項(xiàng)目落地探路。
從技術(shù)層面來(lái)看，該項(xiàng)目的核心設(shè)備——兩套1300標(biāo)準(zhǔn)立方米/小時(shí)高電流密度堿性電解槽由中國(guó)華能牽頭研制，通過(guò)一系列技術(shù)攻關(guān)，讓設(shè)備單位可以節(jié)省投資25%左右，產(chǎn)量提升30%，適用于大型可再生能源制氫基地，充實(shí)我國(guó)氫能技術(shù)應(yīng)用樣板。
從制度層面來(lái)看，示范站的電力來(lái)源為電網(wǎng)，下一步將積極向相關(guān)部門(mén)申請(qǐng)，支持電解水制氫進(jìn)行全水風(fēng)光等可再生能源電力交易，用綠電制綠氫。此外，成都市已出臺(tái)電價(jià)支持政策，將按實(shí)際電解水制氫用電量給予每千瓦時(shí)0.15—0.20元的電費(fèi)補(bǔ)貼，每年補(bǔ)貼額度最高不超過(guò)2000萬(wàn)元。
“制氫項(xiàng)目，尤其是水電解制氫想要大規(guī)模推廣應(yīng)用，電價(jià)是關(guān)鍵。”李太斌表示，把平均制氫度電成本控制在0.3元以內(nèi)是示范站比較理想的運(yùn)營(yíng)狀態(tài)，建議免收水電解制氫項(xiàng)目用電基本容量費(fèi)，同時(shí)對(duì)制氫電費(fèi)進(jìn)行補(bǔ)貼，出臺(tái)鼓勵(lì)用氫企業(yè)使用綠氫的引導(dǎo)政策，加快氫能應(yīng)用場(chǎng)景培育，并加大基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，為綠氫全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展做好基礎(chǔ)設(shè)施配套。
“推動(dòng)綠氫全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展，重點(diǎn)是把資源優(yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)化為產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì)。”省發(fā)展改革委相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹，四川已規(guī)劃“一極三廊三片區(qū)”綠氫產(chǎn)業(yè)集群。其中，“一極”是支持成都都市圈建設(shè)“綠氫之都”;“三廊”是以“成渝氫走廊”“318國(guó)道”為重點(diǎn)合理布局加氫基礎(chǔ)設(shè)施、擴(kuò)大示范車輛規(guī)模，以雅礱江流域?yàn)橹攸c(diǎn)，統(tǒng)籌推進(jìn)水風(fēng)光氫一體化開(kāi)發(fā);“三片區(qū)”是支持川西北開(kāi)展離網(wǎng)可再生能源制氫等氫能應(yīng)用場(chǎng)景。
雅礱江流域水風(fēng)光一體化基地，是當(dāng)今世界最大的綠色清潔可再生能源基地。雅礱江流域水電開(kāi)發(fā)有限公司相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹，依托雅礱江流域水風(fēng)光一體化基地，公司正在探索建設(shè)“制氫+氫氧熱電聯(lián)供”示范項(xiàng)目，將結(jié)合流域內(nèi)氫儲(chǔ)能、供氧和供熱需求以及助力打造“318氫能天路”的需要，在高原地區(qū)推進(jìn)氫氧熱電聯(lián)供示范。(四川日?qǐng)?bào)全媒體記者 寇敏芳)
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