助力“雙碳” 中國年制氫量、建成加氫站量均居世界第一
2022-05-07 582
【我看碳達峰碳中和】
氫能(neng)(neng)是一(yi)種來源豐(feng)富、綠色低(di)碳(tan)、應(ying)用廣泛的(de)(de)二(er)次(ci)能(neng)(neng)源,正逐步成為全球能(neng)(neng)源轉型發(fa)展(zhan)的(de)(de)重要載體之一(yi),對(dui)(dui)助力(li)實現碳(tan)達(da)峰、碳(tan)中(zhong)和目標,深入推進(jin)能(neng)(neng)源生(sheng)產(chan)和消(xiao)費革(ge)命,構建清潔低(di)碳(tan)、安全高效的(de)(de)能(neng)(neng)源體系具有重要意義(yi)。不久前(qian),國(guo)家發(fa)展(zhan)改(gai)革(ge)委與國(guo)家能(neng)(neng)源局聯合印發(fa)《氫能(neng)(neng)產(chan)業(ye)發(fa)展(zhan)中(zhong)長(chang)期規(gui)劃(hua)(2021-2035年)》,首次(ci)對(dui)(dui)我(wo)國(guo)氫能(neng)(neng)產(chan)業(ye)進(jin)行中(zhong)長(chang)期規(gui)劃(hua),氫能(neng)(neng)產(chan)業(ye)迎(ying)來重大發(fa)展(zhan)機遇。
當前,我國多地紛紛制定(ding)氫(qing)(qing)能(neng)產業(ye)政策文件,布局建設加氫(qing)(qing)站等基礎設施。然(ran)而,在燃料電池(chi)汽車推廣如火如荼的同時,加氫(qing)(qing)站相對稀少、建設較為(wei)滯(zhi)后的問(wen)題(ti)進(jin)一步凸顯。如何聚焦短板弱項,破題(ti)發力(li),成為(wei)提升(sheng)氫(qing)(qing)能(neng)產業(ye)競(jing)爭(zheng)力(li)和創(chuang)新力(li)的重要(yao)一步。
中國年制氫量、建成加氫站量均居世界第一
氫(qing)能被國(guo)際社會譽為21世紀最具發展(zhan)潛力的(de)(de)清潔能源,全球氫(qing)能發展(zhan)正(zheng)步入快速產業化階段。美國(guo)、日(ri)本等發達國(guo)家紛(fen)紛(fen)將氫(qing)能上升為國(guo)家戰略,搶占(zhan)產業發展(zhan)先機和(he)(he)制高點。縱觀(guan)世界,有超過30個國(guo)家和(he)(he)地區已(yi)制定或(huo)正(zheng)在(zai)制定氫(qing)能發展(zhan)路線(xian)圖。近年來(lai),我(wo)國(guo)相關部委和(he)(he)地方(fang)政府(fu)已(yi)出臺近200個政策文件推動氫(qing)能在(zai)能源轉(zhuan)型、科技(ji)創新、“雙碳(tan)”行動等方(fang)面發揮(hui)更大(da)作用(yong),尤其是燃料電池(chi)汽車示范應用(yong)在(zai)北(bei)京、上海、廣東、河南和(he)(he)河北(bei)5大(da)城市群的(de)(de)開展(zhan),直接推動了氫(qing)能的(de)(de)產業化發展(zhan)。
從國(guo)(guo)(guo)內(nei)看,我國(guo)(guo)(guo)是(shi)世界上(shang)最(zui)大(da)的制(zhi)氫(qing)國(guo)(guo)(guo),年制(zhi)氫(qing)產(chan)(chan)量約3300萬噸,其中(zhong),達到工業(ye)氫(qing)氣(qi)質量標(biao)準的約 1200萬噸。我國(guo)(guo)(guo)可再生能(neng)(neng)源裝(zhuang)機(ji)量全球第(di)一,在清(qing)潔(jie)低碳(tan)的氫(qing)能(neng)(neng)供給上(shang)具有巨大(da)潛力(li)。國(guo)(guo)(guo)內(nei)氫(qing)能(neng)(neng)產(chan)(chan)業(ye)呈現積極發展態勢,已(yi)初步(bu)(bu)掌(zhang)握氫(qing)能(neng)(neng)制(zhi)備(bei)、儲運、加氫(qing)、燃(ran)料(liao)(liao)電(dian)池(chi)和(he)系統集成等(deng)主要技(ji)術和(he)生產(chan)(chan)工藝(yi),在部(bu)分區(qu)域實現燃(ran)料(liao)(liao)電(dian)池(chi)汽(qi)(qi)車小規(gui)模(mo)示范應用。目(mu)前,我國(guo)(guo)(guo)氫(qing)能(neng)(neng)產(chan)(chan)業(ye)已(yi)初步(bu)(bu)形成“東、西、南、北(bei)、中(zhong)”五大(da)發展區(qu)域。全產(chan)(chan)業(ye)鏈規(gui)模(mo)以上(shang)工業(ye)企業(ye)超過(guo)300家,集中(zhong)分布在長(chang)三角、粵港澳大(da)灣區(qu)、京津冀(ji)等(deng)區(qu)域。氫(qing)燃(ran)料(liao)(liao)電(dian)池(chi)汽(qi)(qi)車已(yi)成為各(ge)地政(zheng)府布局汽(qi)(qi)車產(chan)(chan)業(ye)的又一“大(da)招”。國(guo)(guo)(guo)內(nei)氫(qing)燃(ran)料(liao)(liao)電(dian)池(chi)汽(qi)(qi)車已(yi)形成區(qu)域產(chan)(chan)業(ye)集聚效應,北(bei)京、上(shang)海、廣東、江(jiang)蘇、山(shan)東、河北(bei)六(liu)省市產(chan)(chan)業(ye)鏈相關企業(ye)合計占全部(bu)規(gui)模(mo)以上(shang)企業(ye)總數的51%。
而(er)加(jia)(jia)氫站(zhan)是氫能產業重要的基礎(chu)設施。當前,加(jia)(jia)氫站(zhan)在(zai)(zai)全球(qiu)的建設正(zheng)勢如(ru)破竹。據不完全統計,截至2021年底,全球(qiu)共有659座(zuo)加(jia)(jia)氫站(zhan)投入運營(ying),分(fen)布(bu)在(zai)(zai)33個(ge)國家或(huo)地(di)區(qu)(qu)(qu)。其(qi)中(zhong)(zhong),東亞地(di)區(qu)(qu)(qu)(中(zhong)(zhong)國、日(ri)本(ben)和韓國)、歐洲(zhou)和北美在(zai)(zai)營(ying)加(jia)(jia)氫站(zhan)分(fen)別達到420座(zuo)、173座(zuo)和54座(zuo)。2019年,亞洲(zhou)地(di)區(qu)(qu)(qu)在(zai)(zai)加(jia)(jia)氫站(zhan)數量(liang)上實現(xian)了對歐洲(zhou)地(di)區(qu)(qu)(qu)的趕(gan)超,并(bing)在(zai)(zai)此后持(chi)續(xu)拉大差距(ju),連續(xu)三年位居(ju)全球(qiu)首位。2022年,全球(qiu)范圍內更預計將新增252座(zuo)加(jia)(jia)氫站(zhan)。
目前,我國已建成(cheng)加氫(qing)站255座,其(qi)中在營(ying)183座,累計(ji)建成(cheng)加氫(qing)站數(shu)量(liang)、在營(ying)加氫(qing)站數(shu)量(liang)、新建成(cheng)加氫(qing)站數(shu)量(liang)在全球首(shou)次實現(xian)三(san)個(ge)“第一”,首(shou)批入選(xuan)的5個(ge)燃料電池汽車示(shi)范(fan)應用(yong)城市(shi)群擁有加氫(qing)站數(shu)量(liang)占比超過50%。
加氫站建設仍滯后 相關立法空白
我(wo)國(guo)目前(qian)的燃(ran)(ran)料(liao)電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)車(che)輛(liang)以商用車(che)為主,保有量接近1萬(wan)輛(liang)。根(gen)據全國(guo)燃(ran)(ran)料(liao)電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)汽車(che)示(shi)范應(ying)用5大城市群的目標規劃(hua),到2025年(nian),5地燃(ran)(ran)料(liao)電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)汽車(che)示(shi)范推(tui)廣規模(mo)超過3萬(wan)輛(liang)。另據相關規劃(hua),2025年(nian)我(wo)國(guo)燃(ran)(ran)料(liao)電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)車(che)輛(liang)保有量將達(da)約5萬(wan)輛(liang),2030年(nian)預(yu)計氫(qing)燃(ran)(ran)料(liao)電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)汽車(che)保有量將達(da)100萬(wan)輛(liang)。與之(zhi)相對應(ying)的是,中國(guo)氫(qing)能聯盟(meng)發(fa)布的白皮書(shu)預(yu)測(ce),2025、2030年(nian)中國(guo)加(jia)氫(qing)站將分別建成300、1000座(zuo)。
大多數(shu)(shu)加氫(qing)(qing)站(zhan)的(de)日服(fu)務能(neng)力(li)在(zai)100~200輛(liang),而從布局來看,我國氫(qing)(qing)燃料電池(chi)汽(qi)車主要集(ji)中在(zai)示范(fan)應(ying)(ying)用的(de)5大城(cheng)市群和北方(fang)地(di)區,加氫(qing)(qing)站(zhan)卻分散分布在(zai)全國數(shu)(shu)十個城(cheng)市。這意味著,2030年(nian)前,示范(fan)應(ying)(ying)用的(de)5大城(cheng)市群和北方(fang)地(di)區加氫(qing)(qing)站(zhan)將處(chu)于緊平衡或(huo)緊缺狀態。加氫(qing)(qing)不(bu)便利(li),將嚴(yan)重制約氫(qing)(qing)能(neng)產業化發展。
究(jiu)其原因,一(yi)是缺乏上位法(fa)依據(ju),加氫(qing)站審批(pi)難(nan)。氫(qing)能是未來(lai)國(guo)家能源體系(xi)的(de)重要(yao)組成部(bu)分,但(dan)由于上位法(fa)長(chang)期缺位,氫(qing)的(de)能源屬性尚無(wu)法(fa)律支撐(cheng),影響了產業(ye)的(de)管理(li)和監(jian)督。根據(ju)我(wo)國(guo)《危險化學品管理(li)條例》,氫(qing)氣(qi)被(bei)列(lie)為(wei)危險化學品,制(zhi)氫(qing)和加氫(qing)裝(zhuang)置只(zhi)能建在化工園區等特定區域,通常(chang)地處偏遠,不(bu)僅氫(qing)氣(qi)用量有(you)限,項目審批(pi)流(liu)程也很長(chang),極大地限制(zhi)了氫(qing)能項目的(de)布局和應用。
二是現有(you)建設(she)標準(zhun)(zhun)指導性(xing)不(bu)強。我國加氫站建設(she)主要依據2010年頒布的(de)(de)(de)《加氫站技術規范(fan)》,該標準(zhun)(zhun)編制(zhi)時間較早,已不(bu)適應(ying)當前(qian)實(shi)際(ji)。對比歐美、日本,有(you)的(de)(de)(de)技術指標是國外相應(ying)指標的(de)(de)(de)幾倍甚至(zhi)10余倍。我國標準(zhun)(zhun)制(zhi)定中采用(yong)的(de)(de)(de)汽油(you)和氫氣(qi)的(de)(de)(de)能量(liang)當量(liang)換算法(fa)計算出的(de)(de)(de)安(an)全空間過大,在一定程度上也制(zhi)約了加氫站的(de)(de)(de)發展。
三(san)是建設運(yun)(yun)營成本(ben)(ben)(ben)高(gao),加之加氫(qing)(qing)(qing)不便利(li)(li),使得盈(ying)利(li)(li)難。從加氫(qing)(qing)(qing)站(zhan)(zhan)建設的(de)(de)角度來看,針對其外(wai)部安全(quan)防護距(ju)離的(de)(de)要求使得加氫(qing)(qing)(qing)站(zhan)(zhan)占地面積較大,選(xuan)址難、土地成本(ben)(ben)(ben)高(gao),這也使氫(qing)(qing)(qing)能難以(yi)大規模在城市的(de)(de)核心區域布(bu)局(ju),而(er)布(bu)局(ju)在郊外(wai)的(de)(de)配套成本(ben)(ben)(ben)高(gao)、單獨建站(zhan)(zhan)成本(ben)(ben)(ben)高(gao)昂。從加氫(qing)(qing)(qing)站(zhan)(zhan)運(yun)(yun)營的(de)(de)角度來看,多數(shu)加氫(qing)(qing)(qing)站(zhan)(zhan)加氫(qing)(qing)(qing)不便利(li)(li),運(yun)(yun)行(xing)負荷不高(gao),因此難以(yi)實現盈(ying)利(li)(li)。
加快立法立規 基礎設施應先行
當前(qian),我國氫能(neng)產(chan)業仍處(chu)于(yu)發展(zhan)(zhan)初期,相(xiang)較(jiao)于(yu)國際先進(jin)水(shui)平,支撐產(chan)業發展(zhan)(zhan)的(de)基礎性制度相(xiang)對滯(zhi)后(hou),面對新(xin)機遇,亟(ji)須加強統籌謀(mou)劃(hua),補齊短板。
首先,應(ying)盡(jin)快出臺加(jia)(jia)氫(qing)站建設運營管(guan)(guan)理(li)(li)辦法,加(jia)(jia)快立法立規。從法律上明確(que)(que)氫(qing)氣(qi)的能源屬性,在按危險化學品管(guan)(guan)理(li)(li)的基礎上,更好地以能源形式(shi)予(yu)以管(guan)(guan)理(li)(li);還需(xu)明確(que)(que)加(jia)(jia)氫(qing)站的管(guan)(guan)理(li)(li)職能和(he)監管(guan)(guan)機構(gou)、管(guan)(guan)理(li)(li)辦法。目(mu)前,武(wu)漢、濟南(nan)、濰坊(fang)、保定等地已參照《城鎮燃(ran)氣(qi)管(guan)(guan)理(li)(li)條(tiao)例(li)》對(dui)加(jia)(jia)氫(qing)站經營許(xu)可(ke)進行管(guan)(guan)理(li)(li)創新。成都(dou)市則發布了《成都(dou)市加(jia)(jia)氫(qing)站建設運營管(guan)(guan)理(li)(li)辦法(試行)》,創新性地將加(jia)(jia)氫(qing)站納入成都(dou)市特許(xu)經營權目(mu)錄予(yu)以管(guan)(guan)理(li)(li)。
其次,應盡(jin)快(kuai)修訂加(jia)氫站(zhan)(zhan)建設國(guo)家標(biao)準。對(dui)加(jia)氫站(zhan)(zhan)定量風險評價、氫安全(quan)事故后果及預防(fang)等開展基礎(chu)研(yan)究(jiu),結(jie)合國(guo)內外實踐(jian)經驗和(he)技術水(shui)平,在確保(bao)安全(quan)的(de)(de)情(qing)況下(xia),盡(jin)快(kuai)修訂完善(shan)現行加(jia)氫站(zhan)(zhan)標(biao)準,指(zhi)導(dao)加(jia)氫站(zhan)(zhan)建設,降低(di)作為危(wei)化品管(guan)(guan)理(li)時面(mian)臨的(de)(de)不必要(yao)的(de)(de)安全(quan)管(guan)(guan)理(li)成本。
再次,要統籌規(gui)劃,“以(yi)需定站(zhan),以(yi)站(zhan)定車”。加氫(qing)(qing)站(zhan)等基(ji)礎(chu)設施建設先行(xing),是(shi)氫(qing)(qing)燃(ran)料(liao)電(dian)池汽車推廣普(pu)及的關鍵所在。從國際經驗來看(kan),氫(qing)(qing)能產業初期基(ji)本上(shang)都是(shi)走基(ji)礎(chu)設施優(you)先的道路(lu)。為防止一哄而上(shang)造車或建設加氫(qing)(qing)站(zhan),應統籌規(gui)劃氫(qing)(qing)燃(ran)料(liao)電(dian)池車發(fa)展和加氫(qing)(qing)站(zhan)布局,以(yi)加氫(qing)(qing)站(zhan)建設引導(dao)氫(qing)(qing)燃(ran)料(liao)電(dian)池車的消費。
最后,應(ying)逐(zhu)步提(ti)高加氫(qing)(qing)“綠色度”,減少(shao)氫(qing)(qing)能碳(tan)足跡。對(dui)(dui)于(yu)單純加氫(qing)(qing)站,應(ying)逐(zhu)步提(ti)高綠氫(qing)(qing)的采購(gou)比例(li)。對(dui)(dui)于(yu)站內(nei)制(zhi)(zhi)氫(qing)(qing)加氫(qing)(qing)一體站,應(ying)逐(zhu)步提(ti)高綠電比例(li),提(ti)高制(zhi)(zhi)氫(qing)(qing)效(xiao)率。此(ci)外(wai),還應(ying)加強社(she)會(hui)(hui)宣(xuan)傳(chuan)引(yin)導(dao)。由于(yu)氫(qing)(qing)氣作為能源使用(yong)時間尚短,關(guan)于(yu)氫(qing)(qing)安全的宣(xuan)傳(chuan)仍不到位,社(she)會(hui)(hui)對(dui)(dui)氫(qing)(qing)的使用(yong)安全性尚未建(jian)立信任。有必要加大(da)氫(qing)(qing)能知識的科(ke)普宣(xuan)傳(chuan),更加積(ji)極地宣(xuan)傳(chuan)未來氫(qing)(qing)社(she)會(hui)(hui)的藍圖和價值,營造良好的安全用(yong)氫(qing)(qing)氛圍,加快氫(qing)(qing)能進(jin)入居(ju)民能源消費終端,發揮氫(qing)(qing)能對(dui)(dui)碳(tan)達峰(feng)、碳(tan)中(zhong)和目標的支撐作用(yong)。
(作(zuo)者(zhe)系中國國際工(gong)程咨(zi)詢(xun)有(you)限公司高級(ji)工(gong)程師)
編輯:張韻晨