為應(yīng)對全球氣候變化,加速清潔能源發(fā)展是世界發(fā)展的大趨勢。氫能作為一種清潔的二次能源,正逐步發(fā)展成為全球能源轉(zhuǎn)型的重要能源載體之一。預(yù)計到2050年,全球氫氣需求將增長6倍,而我國氫能產(chǎn)業(yè)鏈2025年有望突破萬億規(guī)模。近日,省發(fā)展改革委、省科技廳、省工業(yè)和信息化廳聯(lián)合印發(fā)《廣東省培育發(fā)展未來綠色低碳產(chǎn)業(yè)集群行動計劃》(以下簡稱《行動計劃》),明確提出“綠色氫能提升工程”以及相應(yīng)的支撐保障措施,目標(biāo)清晰、重點(diǎn)突出、操作性強(qiáng),對建設(shè)具有較強(qiáng)國際競爭力的未來綠色低碳產(chǎn)業(yè)集群,堅持制造業(yè)當(dāng)家、建設(shè)高質(zhì)量制造強(qiáng)省,具有十分重要的意義。
一、支持氫能全產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同發(fā)展、開辟創(chuàng)新場景
氫能產(chǎn)業(yè)鏈包括上游制氫、中游儲運(yùn)和下游用氫等環(huán)節(jié)。目前,絕大部分氫來自于化石能源制氫(包括煤制氫、天然氣制氫和石油制氫),可再生能源制氫比例僅為1%左右。隨著可再生能源制氫示范項目的陸續(xù)落地與突破,我國可再生能源制氫產(chǎn)能已超720萬噸/年,每小時1000標(biāo)方的堿性電解槽和質(zhì)子交換膜電解槽成為市場主流。我國可再生能源制氫成本呈逐年下降趨勢,目前可再生能源制氫指數(shù)為18.95元/千克。其中,氫儲運(yùn)是氫能產(chǎn)業(yè)鏈中十分重要的一環(huán),其成本占比為30%~40%,是近年來制約氫能產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展的主要原因之一。目前主流的氫氣儲運(yùn)方式為高壓氣態(tài)氫儲運(yùn)(20MPa),但由于氫氣密度低,氫氣儲運(yùn)壓力短期難以突破,從而導(dǎo)致氫氣儲運(yùn)成本高。燃料電池汽車車載儲氫瓶壓力為70MPa,其氣密性嚴(yán)重依賴高端碳纖維材料,進(jìn)一步加大了終端用氫產(chǎn)品的成本。氫的用途十分廣泛,既可以用于燃料電池,也可以用于合成氨、甲醇等燃料,還可以直接作為燃料應(yīng)用于冶金、建筑和化工等領(lǐng)域。隨著可再生能源發(fā)電價格的持續(xù)下降,綠氫的市場競爭力將有望提升,使用場景將更加豐富多彩。
《行動計劃》提出要聚焦氫能核心技術(shù)研發(fā)和先進(jìn)設(shè)備制造,加快培育氫氣制儲、輸運(yùn)、加注以及氫燃料電池裝備制造、低碳零碳工業(yè)應(yīng)用的“制儲輸用”全產(chǎn)業(yè)鏈,充分挖掘甲醇和氨在電力、交通、建材、化工等領(lǐng)域的應(yīng)用場景。氫能的發(fā)展需要全產(chǎn)業(yè)鏈的共同發(fā)力與持續(xù)創(chuàng)新,當(dāng)前應(yīng)該重點(diǎn)突破關(guān)鍵設(shè)備與核心材料的國產(chǎn)化制造與代替,通過逐步穩(wěn)定降低制氫成本與拓展后端用氫需求,推動氫能的快速發(fā)展。同時,大力發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新方向,可以考慮將綠氫和其他物質(zhì)結(jié)合生成方便儲運(yùn)的綠色甲醇或者氨,開辟新的液氫儲運(yùn)技術(shù)與零碳應(yīng)用場景。
二、支持氫能創(chuàng)新示范應(yīng)用、發(fā)揮集群優(yōu)勢
目前,我國已成為全球可再生能源裝機(jī)和裝備制造第一大國,在氫能發(fā)展方面積累了豐富的經(jīng)驗(yàn),但氫能“制儲輸用”全產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展仍處于發(fā)展初期,同國際先進(jìn)水平相比,存在裝備技術(shù)水平不高、產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新能力不足等問題。廣東是國內(nèi)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展最早、產(chǎn)業(yè)覆蓋最全、應(yīng)用范圍最廣泛的地區(qū)之一,產(chǎn)業(yè)集聚發(fā)展態(tài)勢基本形成。截至2022年底,廣東累計推廣燃料電池汽車超3300輛,建成加氫站53座,車輛推廣和加氫站建設(shè)數(shù)量均居全國第一。廣東要以氫能示范應(yīng)用為抓手,發(fā)揮現(xiàn)有產(chǎn)業(yè)集群優(yōu)勢,逐步擴(kuò)大產(chǎn)業(yè)規(guī)模,有序構(gòu)建綠色低碳的氫能應(yīng)用體系。
《行動計劃》在未來氫能發(fā)展方面給出了具體的指導(dǎo)意見。首先,要立足地方產(chǎn)業(yè)生態(tài)特點(diǎn),圍繞以氫能等為代表的未來綠色低碳產(chǎn)業(yè)集群,建設(shè)與產(chǎn)業(yè)深度融合的科技成果載體,創(chuàng)新推動技術(shù)成果快速轉(zhuǎn)化。例如,重點(diǎn)布局以廣州、深圳、佛山等區(qū)域?yàn)橐I(lǐng)的氫能產(chǎn)業(yè)鏈,優(yōu)化產(chǎn)業(yè)區(qū)域布局,促進(jìn)氫能全產(chǎn)業(yè)鏈聚集發(fā)展。其次,強(qiáng)化企業(yè)科技創(chuàng)新主體地位,聯(lián)合建立校企產(chǎn)學(xué)合作的人才體系,引導(dǎo)超前布局產(chǎn)業(yè)前沿技術(shù)和顛覆性技術(shù),引進(jìn)、培養(yǎng)綠色低碳領(lǐng)域高成長性創(chuàng)新企業(yè),打造具有國際影響力和競爭力的自主品牌。再次,推動跨產(chǎn)業(yè)交叉融合,以場景創(chuàng)新推動氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展。例如,拓展CCUS應(yīng)用場景,推動與氫能等領(lǐng)域的集成發(fā)展;推動“先進(jìn)核能+氫能”等綠色低碳產(chǎn)業(yè)深度融合。最后,示范是加速氫能產(chǎn)業(yè)化的有效途徑。通過開展氫能產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)聯(lián)的示范工程,可以加速新型技術(shù)推廣、技術(shù)迭代,對于全面加速氫能產(chǎn)業(yè)鏈高質(zhì)量、可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。
三、支持氫能基礎(chǔ)設(shè)施一體化建設(shè)、建立創(chuàng)新機(jī)制
我國氫能基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展滯后是制約氫能大規(guī)模發(fā)展與推廣的重要因素。近年來,全球氫能產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展,我國在氫能關(guān)鍵技術(shù)上取得了顯著突破,已初步掌握氫能基礎(chǔ)設(shè)施與燃料電池的開發(fā)應(yīng)用技術(shù),具有氫燃料汽車裝備與整車生產(chǎn)能力,并實(shí)現(xiàn)了小范圍內(nèi)的示范運(yùn)行。未來氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展速度在很大程度上取決于氫氣的價格、安全性,氫氣制取與儲運(yùn)等技術(shù)設(shè)施的建設(shè)至關(guān)重要。預(yù)計到2030年,日本加氫站數(shù)量將達(dá)1000座,且成本降至1000萬元;德國加氫站數(shù)量也預(yù)計達(dá)到1000座,覆蓋全部人口;到2040年,韓國將建預(yù)計建成加氣站1200座,并實(shí)現(xiàn)全國范圍的管道網(wǎng)絡(luò),滿足氫氣大規(guī)模輸送。我國已具有70MPa加氫站關(guān)鍵技術(shù)與裝備集成能力,也是加氫站最大保有量國家,預(yù)計2025年將建成加氫站1200座。以佛山南海區(qū)為代表的廣東燃料電池汽車示范城市群核心區(qū)域,已構(gòu)建起較為完整的氫能產(chǎn)業(yè)鏈和加氫網(wǎng)絡(luò)。
《行動計劃》提出要以綠色發(fā)展為導(dǎo)向,統(tǒng)籌推進(jìn)區(qū)域基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)一體化,構(gòu)建適應(yīng)未來綠色低碳生產(chǎn)生活方式的基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)。推進(jìn)制加氫一體站建設(shè),既可以提供氫能保障,又能通過制取平衡降低運(yùn)輸成本。因地制宜、統(tǒng)籌布局建設(shè)與氫能應(yīng)用發(fā)展相適應(yīng)的氫能基礎(chǔ)設(shè)施,推動氫能與交通、建筑等基礎(chǔ)設(shè)施的互聯(lián)、共享,對于氫能快速、高質(zhì)量發(fā)展具有重大實(shí)際意義。此外,健全完善氫能等綠色低碳領(lǐng)域技術(shù)突破、產(chǎn)業(yè)變革和模式創(chuàng)新的體制機(jī)制,是廣東培育發(fā)展未來綠色低碳產(chǎn)業(yè)集群,我國實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)的重要基礎(chǔ)。在保障措施方面提出了要建立氫能等綠色低碳產(chǎn)業(yè)發(fā)展動態(tài)監(jiān)測評估機(jī)制,構(gòu)建能源交易市場融合機(jī)制,推行包容審慎監(jiān)管模式與容錯機(jī)制,建立健全氫能等綠色低碳產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系,加強(qiáng)氫能等全產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)、安全標(biāo)準(zhǔn)制修訂。
(供稿單位:佛山仙湖實(shí)驗(yàn)室,唐浩林 王銳)
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