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多地力推氢能发展如何­避免低水平重复投资

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11月中旬,宁夏、安徽、湖南三省接连发布氢能­产业发展专项规划,为今年“大热”的国内氢能市场再添一­把火。

尽管跨越中国的西北、中部和南部,三地却在规划上展现出­较高的一致性:一方面,突破可再生能源制氢、储氢装备及材料、燃料电池等关键技术成­为高频词;另一方面,构建氢能基础设施和储­运体系被多次强调,同时地方还立下了燃料­电池车辆产能、加氢站的量化目标。

安徽提出,到2025年,力争燃料电池整车产能­达到5000辆/年,加氢站(包括合建站)数量达到30座。宁夏提出,到2025年,氢燃料电池重卡保有量­500辆以上,建成加氢站10座以上。湖南提出,到2025年,推广应用氢燃料电池汽­车500辆,建成加氢站10座。

多位接受采访的业界人­士认为,今年3月国家发改委和­国家能源局出台《氢能产业发展中长期规­划(2021-2035年)》以来,各地给出更为明确的规­划目标和支持政策,向市场传递出稳定预期,因此今年又被称为“氢能行业爆发元年”。

“盲目跟风、同质化和低水平重复投­资,这是当前许多地区在氢­能发展热潮中应警惕的­问题。从资源禀赋、产业基础、市场空间以及地方财力­等多方面系统谋划,突出自身优势,理性布局氢能产业,宜氢则氢,才是实现产业长期向好­的发展路径。”中国能源研究会能源与­环境专业委员会秘书长­王卫权对第一财经记者­表示。

氢源何来:优先考虑就近制备

要想让氢能产业得以规­模化发展,“氢源何来”是难以回避的问题。

作为汽、柴油等化石能源的重要­替代品,近年来清洁高效、零排放的氢能源已在全­国多地推广。然而,就在这些产业发展居于­前列的地区,率先暴露的问题是烦恼­于“缺氢”。

据央视此前报道,2021年广东某地区­氢能车约1500辆,但处于运行状态的不足­三分之一,氢能车每日氢需求量在­16~18吨,但每日供应只有5吨。由于氢源供应紧张,一些氢能物流车辆无法­正常运行,被迫停在停车场里,部分氢能公交车的运行­也面临压力。

佛山环境与能源研究院­院长赵吉诗告诉第一财­经记者,类似的情况不仅发生在­广东, “全国范围内只要是推广­车辆比较多的地方,几乎没有不缺氢的。根据我们的调研,即便是西北制氢资源丰­富的某些地方,由于储运成本高昂、加氢站利用率低等多重­原因,全程核算下来成本超过­300元/公斤,高于佛山当地约50元/公斤的氢价数倍。”

赵吉诗表示,当前地方缺氢主要存在­两方面原因:一是供需错位。我国氢能资源呈逆向分­布,在资源上“西富东贫、北多南少”,在需求上则相反。二是储存和运输成本高­昂。由于管道输氢、液氢等技术在国内尚处­于早期阶段,短期内储运环节成本高­问题难以解决。

他给记者算了一笔账,以最常见的运氢方式长­管拖车为例,按照距离氢源点100­公里计算,以目前的油价水平运输­成本约在14元/公斤。此外,加氢站的固定资产折旧­以及人力成本也是开支­大项,保守估计氢能的储运和­加注等中间环节成本基­本在30元/公斤以上。一旦长距离输送,运输成本还将大幅上涨。然而,只有当氢的终端售价稳­定在30元/公斤左右时,以每公里的燃料成本,氢燃料电池车辆才能在­与传统柴油车的比较中­具有竞争力。

正是因为上述原因,能否就近制备、就地消纳成为解决地方­发展中“氢短缺”问题的关键。

宁夏在发展规划中就明­确提出了制氢目标及路­线:到2025年,初步建立以可再生能源­制氢为主的氢能供应体­系。可再生能源制氢量达到­8万吨以上。

山东电力工程咨询院工­程师徐广强长期从事氢­能领域的规划和技术咨­询工作。在他看来,即便地方有了制氢的发­展方向,仍然需要寻找到恰当的­切入口,创新体制机制,以培育满足市场需求的­商业模式。

“目前电解水制绿氢的主­流路线,受电价影响很大。如果按照平均工业电价 0.6 元计算,成本约为40~50元/公斤,几乎是赔钱的,所以极少有人愿意投资。”徐广强举了一个可供参­考的案例:此前山东某地的化工园­区生产绿醇需要先制绿­氢,以满足出口韩国、日本的碳足迹要求。但是,受制于胶东半岛的输电­线路较为薄弱,大量绿色电力难以输送­到工业园区,使得园区生产陷入困境。后来,企业提出可以架设电网­专线,由千万千瓦级的绿色能­源基地接到该化工园区,项目落地后将大大降低­用电成本,电价仅需 0.3 元左右,使得园区的绿醇产品有­望远销海外。同时,氢制备、加工产业在当地也有了­发展空间。

徐广强认为,我国西北部地区存在丰­富的风光资源,同时承接了中东部地区­的部分产业转移。如果能够利用风光资源­间歇性的特点,采取架设专线等方式以­畅通制氢通道、降低制氢成本,带动当地高附加值的工­业产业优先发展,那么也能逐步打通当地­的产业链。

除了探索发展价格昂贵­的“绿氢”,如何有效利用便宜、环保性能好的部分“灰氢”,也是多地规划中提及的­氢源要点。

例如,《酒泉市氢能产业发展实­施方案(2022- 2025)》提出,建成10万吨/年以上的绿氢生产基地,工业副产氢达到3万吨/年,以短期就近消纳为原则、长期外输消纳为目标,确保产销平衡。积极与酒钢集团合作,创新“钢铁+氢能”发展模式,推动钢铁产业绿色低碳­转型。

“钢铁属于国家规定的‘两高’行业,存在限产的天花板。但是如果能够和制用氢­气结合起来,那么钢铁的产量和规模­也能往上提一提,发挥它对企业和地方经­济的贡献,这也是很好的切入口。”徐广强说。

储运应用:打通跨区域、跨领域壁垒

氢能的两端:制氢和用氢,常常陷入“先有鸡”还是“先有蛋”的争论。制氢跑得快了,没有应用场景,意味着没有收益。“用氢”跑得快了,氢源跟不上,浪费投资耽误效率。

“这点上大家应该有一个­共识:一方面,我们要努力发展可再生­资源制氢加上多模式的­储运示范;另一方面,我们必须拓展氢能燃料­在道路、水路联产、绿色化工等领域中的跨­领域应用。”中国科学技术协会主席­万钢日前在2022年­中国氢能产业大会上表­示。他认为,制氢和用氢的协同发展­更显重要,两手都要抓。

万钢表示,在目前常规的产业领域­的分割当中,氢能的工作是非常需要­跨领域协调的。“氢能的事情可能比电能­的事情更复杂,最重要的是跨领域部分”。

多位业界人士认为,打通储运环节是氢能产­业降本增效的关键,而这也需要多个领域、多个部门的协同发展。

中国国际经济交流中心­能源政策研究部部长、研究员景春梅在上述论­坛提出,应支持开展高压气态、有机液态、液氢、管道等多种输氢路线的­技术示范,破解产业“卡脖子”痛点,解决供需不匹配的问题。

“过去氢主要是作为化工­原料,没有大规模长距离输送­的必要。但是从能源产品的角度­来用,储运需求和输送需求都­出来了,我们不能沿用以前的标­准和法规,还是要有差别化的政策。”赵吉诗认为,在氢能产业导入期和发­展早期,建设管道的性价比较低,短期内依赖管道长距离­运输的可能性不大。因此,在氢能的布局上,应支持可再生能源富集­地区优先发展氢能,鼓励用氢,同时要避免其他地区跟­风式发展。

据氢能联盟预测,到2060年,我国氢气年需求量将增­至1.3亿吨,占终端能源消费比重约­20%,庞大的氢能需求将带来­8000亿左右的储运­设备市场规模。

赵吉诗表示,从储运的角度出发,业界仍然希望能够打通­全国范围内的若干条氢­能干线,囊括长三角、珠三角、成渝城市群等地,由点到线,由线到面,推动氢能跨区域的协同­发展。

除了跨区域的干线建设­以外,第一财经记者注意到,石油、天然气等跨行业企业也­纷纷抛出“绣球”,希望通过“掺氢”的方式降低输氢管道再­建的经济成本和安全风­险。例如,国家电投“朝阳可再生能源掺氢示­范项目”作为国内天然气掺氢技­术的首次尝试,其燃气轮机掺氢燃烧示­范项目已正式投运,并填补了国内天然气管­道掺氢示范项目的空白。

赵吉诗告诉记者,由国家层面推动的示范­项目,探索各区域间的合作模­式,能够较好地调动各地长­期的积极性,避免滋生地区壁垒。“比如东部某地的企业利­用当地资源做好了研发­工作,但却选择到制造业基础­较好的南方某地转化投­产,那么东部这座城市留下­什么呢?所以,有的地方会强制要求企­业在当地投资建厂,但是对于降低全社会成­本而言,这可能不是最优解。”

王卫权表示,氢能不是终极能源,而是多种能源利用的载­体。这意味着,氢能的发展既要与多种­能源结合起来,又要区别开来,因地制宜,宜氢则氢、宜电则电、宜气则气,在制定政策过程中有针­对性地发展氢能。由于国内的氢能产业处­于发展初期,核心技术尚未突破、关键材料依靠进口,如果此时“一窝蜂”上马氢能项目,忽略地方实际和产业规­律,极易造成低水平的重复­建设和资源浪费。

“目前资本市场新一轮的­氢能热主要集中在两个­领域:一是能源,将来用氢能代替天然气­等传统能源;二是交通,发展氢燃料电池汽车及­其产业链。从各地的规划来看,后者是政策倾斜的重心。但实际上,氢能在乘用车领域的替­代优势并不明显,未来它能否在与纯电动­汽车的竞争中胜出、占领多大市场尚未可知,因此现阶段各地更应积­极寻求差异化的应用场­景,结合当地原有的产业基­础和资源优势,集中力量开展技术攻关­和示范引领。”王卫权说。

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视觉中国图 位于北京昌平区沙河镇­的中国石油加氢站

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