我國綠氫政策現(xiàn)狀
《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃(2021—2035年)》發(fā)布以來,國家加大綠氫產(chǎn)業(yè)政策支持力度,在基礎(chǔ)裝備和設(shè)施、應(yīng)用推廣、要素保障等方面推出一攬子政策,著力推動產(chǎn)業(yè)規(guī)模化快速發(fā)展。
基礎(chǔ)裝備和設(shè)施方面,印發(fā)《關(guān)于推進能源裝備高質(zhì)量發(fā)展的指導意見》《關(guān)于加快推動制造業(yè)綠色化發(fā)展的指導意見》等文件,以構(gòu)建制儲輸用全產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)裝備體系、提高產(chǎn)業(yè)鏈完備性和技術(shù)經(jīng)濟性為目標,支持合理布局制氫設(shè)施,加快突破高可靠、長壽命、高效率的電解水制氫裝備,開發(fā)規(guī)模化離網(wǎng)制氫技術(shù);穩(wěn)步構(gòu)建儲運體系,加強儲運技術(shù)攻關(guān),推動構(gòu)建氣/液/固態(tài)儲氫協(xié)同的多元裝備體系;加快突破長時氫儲能、氫電協(xié)同等關(guān)鍵技術(shù),開發(fā)成套裝備;統(tǒng)籌規(guī)劃加氫網(wǎng)絡(luò)。
應(yīng)用推廣方面,印發(fā)《加快工業(yè)領(lǐng)域清潔低碳氫應(yīng)用實施方案》《煤電低碳化改造建設(shè)行動方案(2024—2027年)》《關(guān)于推動交通運輸與能源融合發(fā)展的指導意見》等文件,以工業(yè)、交通、電力等重點領(lǐng)域多元化應(yīng)用為目標,探索工業(yè)領(lǐng)域替代應(yīng)用、實施氫冶金行動,加快推廣氫燃料電池車船等交通應(yīng)用,積極開展儲能領(lǐng)域示范應(yīng)用,合理布局發(fā)電領(lǐng)域多元應(yīng)用。
要素保障方面,印發(fā)《關(guān)于深入推進工業(yè)和信息化綠色低碳標準化工作的實施方案》《2025年能源工作指導意見》《氫能產(chǎn)業(yè)標準體系建設(shè)指南(2023版)》等文件,以資金、項目、標準等要素供給為手段,對綠氫合成綠色燃料項目、加氫基礎(chǔ)設(shè)施、燃料電池汽車等給予專項資金支持,引導商業(yè)銀行提供金融服務(wù)支持,鼓勵可再生能源制氫項目參與電力市場,建立綠氫制儲輸用全鏈條發(fā)展的標準體系。
當前綠氫發(fā)展面臨的主要問題
一是技術(shù)裝備瓶頸仍然存在。在制取環(huán)節(jié),因風、光可再生能源出力頻繁波動,制氫裝備在可再生能源適配性、波動工況下的系統(tǒng)運行能耗與耐久性等方面仍有待突破,適應(yīng)寬范圍波動、快速響應(yīng)的柔性電解制氫技術(shù)仍在探索和改進中。在儲運環(huán)節(jié),由于氫氣常溫常壓下密度低、液化困難,且分子量小易滲透、易燃易爆,因此,氫氣長距離運輸和大規(guī)模儲運面臨安全與效率雙重挑戰(zhàn)。目前我國以高壓氣態(tài)儲運為主,但35MPa以上高壓氣態(tài)儲運存在管道材料氫脆、密封部件泄露等安全難題,而低溫液態(tài)儲運依賴絕熱材料等技術(shù)突破,固態(tài)和有機液態(tài)儲運仍在應(yīng)用示范階段探索。
二是綠氫制取與儲運成本仍然較高。在制取環(huán)節(jié),綠氫受可再生能源發(fā)電成本較高、利用小時數(shù)較低等綜合因素制約,對比灰氫,成本目前尚不具有競爭力,即使在內(nèi)蒙古、新疆等可再生能源資源優(yōu)勢地區(qū),綠氫成本仍比灰氫高出20%以上??紤]設(shè)備折舊等全生命周期運行后,綠氫項目實際經(jīng)濟性更低。近期,英國石油公司(BP)Teesside項目(英國最大綠氫項目)、深能鄂托克前旗、國能烏海西來峰等多個國內(nèi)外綠氫項目被取消,反映了綠氫的生產(chǎn)成本困境。在儲運環(huán)節(jié),長管拖車運輸距離短且密度低,成本居高不下,而管道運輸和加氫站建設(shè)成本高昂,建成規(guī)模小,遠未形成規(guī)模經(jīng)濟效益。
三是綠氫應(yīng)用場景不成熟、不豐富。工業(yè)場景方面,工業(yè)用氫原料替代是綠氫消納的潛在主力,由于涉及現(xiàn)有生產(chǎn)工藝、技術(shù)裝備、產(chǎn)業(yè)鏈的協(xié)同和調(diào)整,目前綠氫對灰氫的替代規(guī)模有限,尚未深入冶金、化工等行業(yè),疊加綠氫成本高、綠氫替代價值尚未通過碳減排認證等市場機制轉(zhuǎn)化為實際收益,工業(yè)企業(yè)使用綠氫內(nèi)生動力不足,應(yīng)用規(guī)模尚未形成。交通場景方面,受制于車輛成本、加氫價格、燃料電池耐久性等因素,氫燃料電池汽車綜合使用成本仍高出同類型燃油/電動車型較多,目前僅在重卡、物流車、公交等運營領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)短途商業(yè)示范,應(yīng)用規(guī)模未達政策預(yù)期,中長途干線運輸、船舶等應(yīng)用場景仍在探索中。電力場景方面,燃氣輪機摻氫/純氫發(fā)電、燃料電池熱電聯(lián)供/分布式供能等場景仍處在示范驗證階段。
四是政策機制有待完善。管理機制方面,由于氫能具有?;泛湍茉措p重屬性特征,氫能產(chǎn)業(yè)項目涉及的管理部門分散、管理要求多元,導致項目審批流程復雜,例如,各地可再生能源制氫、加氫站等項目建設(shè)審批普遍涉及10余個部門,在一定程度上制約了綠氫產(chǎn)業(yè)發(fā)展。財稅機制方面,總體覆蓋面、精準度與力度仍有不足,突出表現(xiàn)在補貼范圍重車輕鏈,對上游綠氫制取環(huán)節(jié)、中游管道基礎(chǔ)設(shè)施、下游工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用等財稅支持不足或空白。同時,鼓勵性舉措多,操作性強的措施工具不足,不利于提高綠氫成本競爭力,難以滿足綠氫產(chǎn)業(yè)化初期發(fā)展需要。
綠氫產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢分析
“十五五”期間,我國綠氫技術(shù)將加快降本增效,綠氫生產(chǎn)成本有望突破灰氫替代的經(jīng)濟性臨界點,應(yīng)用場景將深度拓展至化工、冶金、發(fā)電等領(lǐng)域,激發(fā)綠氫需求快速增長,綠氫產(chǎn)業(yè)將迎來爆發(fā)前的關(guān)鍵準備期。
一是全產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)加快性能效率提升。我國綠氫全產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)研發(fā)布局成效顯著,已具備加快垂直場景降本增效,推動實現(xiàn)規(guī)?;?、商業(yè)化落地的發(fā)展條件。電解制氫技術(shù)方面,我國已成為全球最大電解槽生產(chǎn)國與出口國,產(chǎn)能全球占比近60%,已形成以堿性(ALK)和質(zhì)子交換膜(PEM)為主流的技術(shù)路線,未來將重點突破柔性電解制氫技術(shù),實現(xiàn)向高波動適應(yīng)性、低能耗、長壽命方向演進。儲氫技術(shù)方面,氣態(tài)儲氫已實現(xiàn)35MPa規(guī)?;瘧?yīng)用,70MPa技術(shù)已形成技術(shù)—標準—市場閉環(huán),短期70MPa將邁向規(guī)?;瘧?yīng)用,中遠期固態(tài)、低溫液態(tài)、有機液體等儲氫技術(shù)均有望取得突破,實現(xiàn)儲氫技術(shù)由單一氣態(tài)向氣/液/固多相發(fā)展。輸運技術(shù)方面,長管拖車運輸向輕量化、高儲運密度方向發(fā)展,管道輸運未來將重點突破抗氫脆管材、阻氫涂層及焊接工藝等技術(shù),支撐輸運管道骨干網(wǎng)加快布局,實現(xiàn)天然氣管網(wǎng)低比例摻氫輸運并逐步過渡至純氫管網(wǎng)輸運。在氫高效利用技術(shù)方面,目前我國質(zhì)子交換膜燃料電池、固體氧化物燃料電池、氫燃機等技術(shù)已取得長足進步,重卡、物流等交通領(lǐng)域已實現(xiàn)局部規(guī)?;痉逗统杀究焖傧陆?,兆瓦級摻氫/純氫燃氣輪機、兆瓦級燃料電池熱電聯(lián)供/分布式供能等正在加速示范驗證,未來相關(guān)技術(shù)將進一步向高性能、低成本、長壽命方向迭代,推動交通領(lǐng)域應(yīng)用更加成熟、電力領(lǐng)域應(yīng)用逐步走向商業(yè)化。
二是綠氫生產(chǎn)成本逐步具備成本優(yōu)勢。目前綠氫生產(chǎn)成本仍高于灰氫,以ALK、PEM電解制氫項目為例,成本構(gòu)成主要集中在電力成本和設(shè)備成本,其中,ALK電解制氫兩類成本占比分別約80%和7%,PEM電解制氫兩類成本占比分別約50%和30%。隨著我國可再生能源發(fā)電成本持續(xù)下降、一體化互補發(fā)電提高電能利用率,同時通過技術(shù)迭代、材料部件國產(chǎn)化和規(guī)模效應(yīng)顯現(xiàn),電解制氫的系統(tǒng)成本和運行成本將持續(xù)下降,有望逐步實現(xiàn)綠氫與灰氫平價甚至低于灰氫。以ALK電解技術(shù)為例,預(yù)計制氫成本在2027年降至14元/千克,2030年進一步降至11元/千克,基本實現(xiàn)與當前煤價下的灰氫平價。近期,生態(tài)環(huán)境部辦公廳、國家能源局綜合司聯(lián)合發(fā)布的《溫室氣體自愿減排項目方法學 可再生能源電解水制氫(CCER—01—004—V01)》等兩項方法學,有望為綠氫項目提供額外的自愿減排量(CCER)收益。
三是綠氫應(yīng)用市場加速拓展。從灰氫替代場景來看,綠氫有望優(yōu)先在合成氨、合成甲醇等用氫量需求大,以及半導體制造等用氫純度需求高的領(lǐng)域加速應(yīng)用,以20%替代計算,預(yù)計綠氫需求規(guī)模超300萬噸。隨著技術(shù)工藝進步和綠氫價格下降,中期將進一步在石油煉化、冶金等工業(yè)碳減排領(lǐng)域逐步應(yīng)用,預(yù)計2030年綠氫需求將超800萬噸。從交通應(yīng)用來看,氫燃料電池汽車盡管未達2025年保有量5萬輛的政策預(yù)期目標,但重卡領(lǐng)域開始逐步打開市場規(guī)模,未來隨著技術(shù)經(jīng)濟性提升和基礎(chǔ)設(shè)施、商業(yè)模式等完善,交通應(yīng)用發(fā)展有望進一步提速。從其他應(yīng)用場景來看,綠氫正成為解決新能源消納、長時儲能等難題的方案,目前已有多個風光儲氫+化工應(yīng)用一體化示范項目投運或規(guī)劃建設(shè),單個項目年制氫規(guī)模在萬噸級,有望引領(lǐng)新的產(chǎn)業(yè)發(fā)展空間。
四是氫能在新型能源體系中價值作用更加凸顯。未來以電氫耦合為中心,氫能將打通電力、工業(yè)、交通、熱力等多個孤立能源網(wǎng)絡(luò),在新型能源體系中發(fā)揮可再生能源非電利用、清潔二次能源、多能跨時空耦合媒介、長周期儲能載體、深度脫碳工具等多層次價值,提升我國能源系統(tǒng)韌性與安全性。據(jù)中國氫能聯(lián)盟等機構(gòu)預(yù)測,到2060年,氫能在我國終端能源消費的占比將達15%—20%。
有關(guān)建議
一是健全政策體系和標準體系。加快建立健全推動氫能成為新經(jīng)濟增長點的政策法規(guī)體系和管理機制,針對綠氫產(chǎn)業(yè)資金和技術(shù)密集型特征,面向產(chǎn)業(yè)鏈上中下游,建立精準度高、預(yù)期穩(wěn)定、實質(zhì)性強的財稅激勵。建立全流程全周期管理平臺,健全跨部門協(xié)調(diào)機制,加強氫能規(guī)劃、審批、監(jiān)管等協(xié)同管理。加快建設(shè)體現(xiàn)綠氫價值的價格體系,建立健全綠氫認證、核算、交易等重要機制。加快綠氫標準體系建設(shè),重點完善質(zhì)量安全、基礎(chǔ)設(shè)施、調(diào)度運行等基礎(chǔ)性標準供給,強化標準引領(lǐng)作用。
二是強化各環(huán)節(jié)同時發(fā)力,提升產(chǎn)業(yè)鏈整體經(jīng)濟性。制取環(huán)節(jié)聚焦降成本、提效率,發(fā)力電解技術(shù)設(shè)備壽命能效迭代升級、高波動適應(yīng)性制氫運行優(yōu)化、一體化布局優(yōu)化等方面,推動制氫裝備全生命周期降本增效。儲運環(huán)節(jié)聚焦擴規(guī)模、通堵點,發(fā)力摻氫/純氫管道基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、不同技術(shù)路線儲運技術(shù)研發(fā)等方面,推動輸運綜合成本加速降低。應(yīng)用環(huán)節(jié)聚焦實用化創(chuàng)新,發(fā)力燃料電池等終端應(yīng)用技術(shù)突破、成本壓降、商業(yè)模式創(chuàng)新等方面,推動各應(yīng)用場景效益和規(guī)模加快提升。
三是延拓多元應(yīng)用場景,培育綠氫消納市場。穩(wěn)步壯大存量應(yīng)用場景,立體實施政策引導、基礎(chǔ)設(shè)施完善等多維舉措,重點加快推進工業(yè)領(lǐng)域深度替代,拓展交通領(lǐng)域應(yīng)用。加快培育新型市場,重點針對源荷一體、綠電直連等場景,鼓勵發(fā)展風光儲氫用一體化產(chǎn)業(yè),打造靈活高效的產(chǎn)業(yè)閉環(huán),有效降低冗余成本。大力發(fā)展綠氨、綠甲醇等高附加值氫基衍生品,延伸綠氫產(chǎn)業(yè)鏈和價值鏈,打造產(chǎn)業(yè)新增長點。
四是探索海上綠氫發(fā)展,打造海氫綜合開發(fā)利用新場景。優(yōu)先在福建、廣東、海南等海上風電資源富集區(qū),結(jié)合海上風電開發(fā)規(guī)劃,布局建設(shè)綜合能源海島、離岸式海上零碳供能系統(tǒng)、漂浮式多能耦合供能平臺等海上氫能系統(tǒng),開發(fā)深遠??稍偕茉淳徒{、綠色燃料就地制取、航運燃料海上加注等利用新場景,拓展深遠??稍偕茉捶请娎眯侣窂?。
五是深化電氫協(xié)同應(yīng)用,釋放電氫資源價值潛力。探索發(fā)展中長時氫儲能、電氫靈活互動等應(yīng)用,與其他儲能形式互補,發(fā)揮中長期調(diào)峰、備用電源、調(diào)頻等方面安全保供作用,支撐風光可再生能源高質(zhì)量發(fā)展,增強新型電力系統(tǒng)韌性與安全。探索發(fā)展電氫熱多能互補、電氫耦合微能網(wǎng)等應(yīng)用,發(fā)揮脫碳、末端供能、多能互濟等綠色高效供能作用,支撐園區(qū)、海島、偏遠地區(qū)等多元用能需求和管理,提升終端用能效率和靈活性。探索支撐“綠電—綠氫”協(xié)同發(fā)展的電力市場機制,充分釋放電氫協(xié)同價值潛力。















