“雙碳”目標下,能源轉(zhuǎn)型迫在眉睫。而氫能具有清潔、高效、安全、可持續(xù)的特點,被視為21世紀最具發(fā)展?jié)摿Φ哪茉搭愋椭?,在交通及工業(yè)生產(chǎn)領域具有巨大潛力?!稉茉旗F,睹“氫”天——從氫能源產(chǎn)業(yè)鏈看行業(yè)發(fā)展》,從產(chǎn)業(yè)鏈角度分析了氫能目前的發(fā)展困境及未來方向。
一、氫能的優(yōu)勢
與其他傳統(tǒng)能源及新能源相比,氫能優(yōu)勢眾多,既可以為燃料也可以為能源。因此,發(fā)展氫能源是優(yōu)化替代傳統(tǒng)化石能源,助力實現(xiàn)碳中和的優(yōu)選之舉。
● 與傳統(tǒng)能源對比:氫能具有來源廣泛、儲量豐富、高效減排、熱值強等優(yōu)點,有利于降低使用成本。如氫氣的熱值是石油、天然氣的3.5倍左右,是原煤的6.6倍左右,使用氫能代替?zhèn)鹘y(tǒng)能源減少碳稅效率高達76.7%。
● 與其他新能源對比:氫能具有可長周期使用、環(huán)保、適用范圍多元(供熱、供電、燃料等)等優(yōu)點。除此之外,還可以利用現(xiàn)有加油站,快速開啟高效率低成本的氫能發(fā)展之路。
二、當下的發(fā)展困境
盡管優(yōu)勢眾多,但因我國氫能發(fā)展起步較晚,各類技術設備仍需完善。從產(chǎn)業(yè)鏈角度分析,我國在制氫、儲運、加氫等環(huán)節(jié)還存有不足,具體如下:
● 制氫環(huán)節(jié):目前我國氫能制取方式主要為灰氫,即通過化石燃料(例如天然氣)燃燒產(chǎn)生的氫氣。我國97%的氫氣都是由化石能源制氫或副產(chǎn)氫獲得,技術與制備工藝相對成熟,但未能根本解決碳排放;而灰氫基礎上的藍氫在碳捕捉、碳儲存技術上存在實現(xiàn)難題;對于制氫最理想目標“綠氫”來說,無論是技術和設備都在發(fā)展過程中,且由于技術的不成熟導致成本高昂。
● 儲運環(huán)節(jié):氫的特性對儲運提出挑戰(zhàn)。目前主流儲運形式為長管拖車高壓氣態(tài)儲運,但效率不高;液態(tài)儲運密度高,運輸周期短,但技術尚未成熟;管道運輸作為最具發(fā)展?jié)摿Φ牡统杀具\氫方式,存在前期成本投入高的問題。
● 加氫環(huán)節(jié):我國加氫站數(shù)量處于全球第一,但建設主要受政策驅(qū)動,原因為加氫站建設成本較高,且關鍵設備及其核心零部件存在較高的進口依賴。
三、未來發(fā)展之路
成本是制約氫能發(fā)展最主要的因素,但在政府、企業(yè)多方的共同努力下,其制儲運加注各個環(huán)節(jié)成本均有下降空間。
● 制氫環(huán)節(jié):目前主要依托化石燃料合化工生產(chǎn)中副產(chǎn)物作為主供氫源的原材料以節(jié)省制氫成本,未來最優(yōu)解綠氫主要通過國家政策引導,從原料供應、技術及相關設備三維度突破。
● 儲氫環(huán)節(jié):一方面高壓氣態(tài)瓶改造成為重點,另一方面,需推動低溫液態(tài)儲氫和介質(zhì)儲氫的發(fā)展。
● 運氫環(huán)節(jié):未來趨勢主要在液氫運輸以及管道運輸,通過技術發(fā)展與規(guī)?;a(chǎn)雙向驅(qū)動降成本之路。
● 加注環(huán)節(jié):加強頂層設計,利用傳統(tǒng)能源企業(yè)基礎設施優(yōu)勢合建加氫站降本。
在技術進步、政策引導的共同推動下,制氫、儲運、加氫等成本有望進一步下降,有利于促進氫能產(chǎn)業(yè)價值在交通、工業(yè)、電網(wǎng)儲能等領域的全面釋放。據(jù)中國氫能聯(lián)盟預計,到2050年,氫能將在我國終端能源體系中占比不少于10%,氫需求量將由目前的2000多萬噸提升至約6000萬噸,產(chǎn)業(yè)鏈年產(chǎn)值約12萬億元。