迎来发展“春天期”,各国氢能产业发展重点有何不同?

能源之家 2022-09-14
3017 字丨阅读本文需 8 分钟

目前全球用氢量约 1.15 亿吨,其中约 61%用于炼油和生产化肥等,39%用于生产甲醇和其他化学品以及燃料等。预计 2050 年氢能将承担全球 18%的能源需求,氢能产业将创造 3000 万个工作岗位,减少 60 亿吨 CO2排放,创造 2.5 万亿美元的市 场价值。日本、美国、欧洲等主要工业国家均将氢能列入国家能源发展战略,氢能产 业的发展已初具规模,但发展重点有所不同。

根据中国氢能联盟预计,到 2025 年,我国氢能产业产值将达到 1 万亿元;到 2050 年,氢气需求量将接近 6000 万吨,实现二氧化碳减排约 7 亿吨,氢能在我国终端能源体系中占比超过 10%,产业链年产值达到 12 万亿元,成为引领经济发展的新增长极。

1、我国多地密集出台支持氢能产业政策

河南省发展改革委近日印发两份文件分别为《河南省氢能产业发展中长期规划 ( 2022-2035 年 ) 》、《郑汴洛濮氢走廊规划建设工作方案》,明确到 2025 年,氢能产业链相关企业达到 100 家以上,氢能产业总产值突破 1000 亿元,推广示范各类氢燃料电池汽车力争突破 5000 辆。

8 月底,上海、广州也相继推出政策举措力推氢能源。其中,上海市发展改革委会同多个部门联合印发了《关于支持中国 ( 上海 ) 自由贸易试验区临港新片区氢能产业高质量发展的若干政策》,推出 18 条政策举措力推氢能源;广州发布了《广州市氢能基础设施发展规划 ( 2021-2030 年 ) 》,强调要加强氢能基础设施全链条建设,提升氢能全过程安全和经济性,促进氢燃料电池汽车推广应用,推动氢能产业持续健康安全发展。

此前,北京发布了《北京市关于支持氢能产业发展的若干政策措施》,提出 7 方面 20 条举措支持研发创新、技术装备产业化、基础设施建设等。

" 氢能是未来新能源系统的重要组成部分。" 厦门大学中国能源政策研究院院长林伯强向记者表示,新能源系统的主要构成将是风电光伏、电动汽车、储能和氢能,作为一种配合大规模风电光伏发展且具备诸多优点的清洁能源,氢能将迎来重要的发展机遇期。

2、能源企业竞相布局氢能产业

能源企业也竞相布局。引人关注的是,9 月 2 日,中国石化(600028)发布实施氢能中长期发展战略,目标瞄向 " 中国第一氢能公司 "。此前,中国石化宣布我国首个万吨级光伏绿氢示范项目——中国石化新疆库车绿氢示范项目启动建设,该项目还是全球在建的最大光伏绿氢生产项目,投产后年产绿氢可达 2 万吨。据悉,该项目光伏电解水制氢成本大概是每公斤 18 元。

中海油、国家能源集团、中国华电、中国大唐等能源企业也已透露了布局氢能产业的信息。例如,国家能源集团与福建签约称,将在氢能运用、新能源开发、新能源装备制造等领域开展合作;华电集团与青海省签署战略合作协议,将积极推动青海储能、氢能等领域创新发展等。另外,海南海马汽车(000572)、长城汽车(601633)等公司也透露出布局氢能产品的消息。

一位能源业内人士向记者表示,近两年,能源企业布局氢能产业呈快跑之势,已有超过三分之一中央企业布局包括制氢、储氢、加氢、用氢在内的全产业链,并取得了一批技术研发和示范应用成果。

据悉,目前我国已累计建成加氢站超过 250 座,加氢站数量居于世界第一位;年制氢产量约 3300 万吨,制氢数量居全球第一位。

3、从经济性及技术进步角度来看,各环节都将分阶段发展满足商业化需求

制氢产业:短期优先选用工业副产氢,中期采用化石能源制氢结合碳捕捉技术, 长期采用可再生能源电解水制氢;

氢能储运:将按照“低压到高压”“气态到多相态”的技术发展方向,逐步提升氢气 的储存和运输能力;

燃料电池系统:将持续围绕功率、性能、寿命、成本四大要素而发展。具体应用 集中在交通领域,从商用车切入、乘用车跟进。

4、各国氢能产 业的发展

日本政府大力推进氢能全产业链发展,致力实现“氢能社会”

为解决过度依赖进口化石能源、核电重启困难以及国内可再生能源禀赋一般等问 题,日本政府高度重视氢能产业的发展。日本经济产业省(METI)2019 年提出了《氢 能与燃料电池战略路线图》,其目标是:第一阶段创造需求,到 2025 年加速推广和 普及氢能交通、民用市场;第二阶段解决供应问题,到 2030 年实现氢燃料发电和通 过扩大氢能进口解决大规模供给;到 2040 年,建立起零碳排放的供氢体系,使氢加 入传统的“电、热”系统构建全新的二次能源结构。截至 2018 年底,日本建有加氢站 113 座,氢燃料车 2839 辆,家用氢燃料电池 22 万台。

美国重点开展燃料电池研究和布局加氢站建设

2014 年美国颁布的《全面能源战略》确定了氢能在交通转型中的引领作用,并 规划 2030~2040 年将全面实现氢能源经济。美国能源部 2019 年提出了《国家氢能 发展路线图》。目前美国氢能重点发展领域一是开展燃料电池系统研发,各级政府均 提供大量资金资助科研机构进行氢能和燃料电池关键零件研发工作。二是布局建设加 氢站,如美国加州每年计划拨款 2000 万美元用于加氢站建设,直到加州至少有 100 座加氢站;到 2025 年建立 200 座加氢站。截至 2018 年底,美国建有加氢站 42 座, 氢燃料车 5899 辆。

德国重视氢能交通工具的开发和氢能与可再生能源的协同发展

德国是欧洲氢能发展较快的国家,已在通信基站、加氢站、燃料电池车、氢能列 车、氢源建设等方面有所应用。德国联邦交通和数字基础设施部等正在编制《国家氢 能发展战略》,目标是将氢能与大力发展可再生能源战略相结合,大力推进低碳转型 发展。

其重点发展领域一是开发零排放氢能交通工具,如清洁巴士、氢能列车等(德 国铁路电气化程度较低,约 59%的火车未实现电气化,德国政府试图使用燃料电池 火车来解决环境和电气化程度低的问题);二是投资可再生能源绿色制氢工艺及设施 建设。

2019 年上半年部分德国企业在德国发起了 GET H2 倡议,目标是利用氢能促 进能源转型。合作企业计划在德国埃姆斯兰地区建立氢能基础设施,将该地区的能源、 工业、运输和供热部门联系起来,建造 105 兆瓦的电制氢(Power to Gas)设施, 利用风能生产“绿色氢气”,并利用现有基础设施运输、储存及应用氢气。截至 2018 年底,德国建有加氢站 60 座,氢燃料车 500 辆。

韩国氢能发展目标是氢能产业与传统制造业结合促进经济增长

韩国政府发展氢能的目标是通过发展氢经济减少对石油进口的依赖,同时将氢技 术与汽车、航运和石油化工等传统制造业联系起来,为钢铁生产、石油化工和机械工 程等传统行业带来新的投资和就业机会,形成新的经济增长点。韩国政府 2019 年初 发布《氢能发展路线图 2040》,计划到 2040 年,氢气供应量达到 526 万吨,累计生 产氢燃料电池汽车 620 万辆(含出口 330 万辆),建设 1200 座。截至 2018 年底, 韩国建有加氢站 14 座,氢燃料车 300 辆。

中国承诺到 2060 年实现“碳中和”,减排任务艰巨

我国减排任务艰巨,年排放量位居世界第一。根据联合国数据,2018 年中国碳 排放达到 137 亿吨,同比增长 1.6%。尽管我国碳排放的增速已经放缓,但从总量看, 占全球总排放量的 1/4 以上,仍是全球排名第一的碳排放国。作为世界工厂,在产业 链日趋完善、国产制造加工能力与日俱增的同时,我国的碳排放量也快速攀升。作为 负责任的大国,走低碳节能发展之路既是我国的责任所系,亦是使命所向。

根据既定的能源战略,未来我国将构建清洁低碳、安全高效的现代能源体系,显 著特征之一是大幅提高可再生能源在一次能源消耗中的占比。为应对全球气候变化, 履行《巴黎协议》中碳减排目标,据国家可再生能源中心测算,我国既定能源政策仍 需降低化石能源使用占比来达成气候变化低于 2℃的目标。

根据《中国可再生能源展望 2018》的预测,2020-2030 年间,中国将迎来光伏与风电大规模建设高峰。其中,新增光伏装机容量约 80-160GW/年,新增风电装机 约 70-140GW/年。到 2050 年,从我国一次能源需求来看,非化石能源的总体比例将 达到 70%,风能和太阳能成为我国能源系统的绝对主力,在可再生能源中的占比将 分别达到 44%和 27%。

得益于未来产业经济结构调整,能效水平的大幅提升和工业与交通领域的电气化 提升,2050 年的我国终端能源需求总量得到控制,化石能源消费大幅缩减,电力消 费显著上升。

文章来源: 氢云链,国际能源网

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