能源,人類賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)。如果說使用便捷的化石能源造就了人類的過去,取之不竭的可控核聚變能代表著人類的未來,在過去和未來間,一定還會有個承上啟下的時代,這個時代會是綠氫時代嗎?
雖然這個問題尚需時間檢驗,但從各省市的頂層設(shè)計可以看出,綠氫正成為新時代的能源寵兒。2023年成都兩會政府工作報告提出,要聚焦推進(jìn)產(chǎn)業(yè)建圈強(qiáng)鏈,加快建設(shè)現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)體系。其中特別提到,要在成都打造中國“綠氫之都”。遼寧省白城市則提出要打造“北方氫谷”,河北全力打造“中國綠氫谷”,河南規(guī)劃建設(shè)“鄭汴洛濮氫走廊”,川渝更是攜手打造“成渝氫走廊”。
其實,在長久以來的能源發(fā)展歷史里,氫能一直是個“小透明”。相較于風(fēng)、光等新能源,并沒有大型工程的承載,又沒有可控核聚變所造就的“終極能源夢”那么誘人。而在“雙碳”目標(biāo)下,由化石燃料制取的“灰氫”,正逐漸被由風(fēng)、光等清潔能源制取的“綠氫”代替,綠氫也在新時代被賦予新的歷史使命。
3月25日,廣州南沙電氫智慧能源站固態(tài)氫能發(fā)電項目成功并網(wǎng),是我國首次將光伏發(fā)電耦合固態(tài)儲氫應(yīng)用于電力系統(tǒng),首次實現(xiàn)“綠電”與“綠氫”靈活轉(zhuǎn)換。該項目的主要設(shè)施,正是由成都市東方電氣承建,3月30日,記者來到東方電氣氫能(成都)有限公司,尋找成都打造“綠氫之都”的緣由和密碼。
從“灰氫”到“綠氫”氫的一場華麗轉(zhuǎn)型
中國是世界上最大的制氫國,年制氫產(chǎn)量約3300萬噸,其中,達(dá)到工業(yè)氫氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的約1200 萬噸。在以前用化石燃料制備“灰氫”的時代,氫一直被作為重要的工業(yè)原料,被廣泛運(yùn)用于石油、化工、冶金等領(lǐng)域,氫作為終端能源的功能并不明顯。
“長期以來,我們做氫能的人,一直都在摸著石頭過河。”東方電氣氫能(成都)有限公司總經(jīng)理張章表示,化石能源吃緊、溫室氣體加劇,讓他們感受到氫可能被賦予的新使命,據(jù)張章回憶,2010年開始,東方電氣中央研究院就開始對氫燃料電池進(jìn)行研發(fā),2022年,東方電氣研制出目前國內(nèi)功率最高的燃料電池單機(jī)系統(tǒng)OLAS 270A燃料電池系統(tǒng)。
張章回憶,隨著“雙碳”目標(biāo)的提出,真正的轉(zhuǎn)機(jī)源于去年3月23日,國家發(fā)展改革委和國家能源局聯(lián)合印發(fā)的《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃(2021-2035年)》,“規(guī)劃”明確提出,氫能是一種來源豐富、綠色低碳、應(yīng)用廣泛的二次能源,正逐步成為全球能源轉(zhuǎn)型發(fā)展的重要載體之一。
“這個文件的印發(fā)意味著國家明確了氫氣能源屬性的重要性,同時也強(qiáng)調(diào)了氫能是用能終端實現(xiàn)綠色低碳轉(zhuǎn)型的重要載體。” 張章說。“規(guī)劃”明確提出,以綠色低碳為方針,加強(qiáng)氫能的綠色供應(yīng),營造形式多樣的氫能消費(fèi)生態(tài),提升我國能源安全水平。發(fā)揮氫能對碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)的支撐作用,深挖跨界應(yīng)用潛力,因地制宜引導(dǎo)多元應(yīng)用,推動交通、工業(yè)等用能終端的能源消費(fèi)轉(zhuǎn)型和高耗能、高排放行業(yè)綠色發(fā)展,減少溫室氣體排放。
解決風(fēng)光靠天吃飯 綠氫補(bǔ)足能源短板
低碳轉(zhuǎn)型過程中,風(fēng)能、光能和水能等可再生能源往往被視為化石能源的部分替代品,但因為地理位置和季節(jié)限制較大,這些可再生能源并不能被充分利用。張章表示,這種情況下,如果用可再生能源制成氫氣,通過氫電融合的方式,就能夠彌補(bǔ)現(xiàn)階段可再生能源利用不充分的問題。
除了彌補(bǔ)現(xiàn)有能源體系的短板,在更貼近人們生活的終端能源領(lǐng)域,綠氫也在悄悄發(fā)力。
2018年6月,成都市第一條氫燃料電池公交示范線路正式載客運(yùn)營,首批10輛公交車均采用東方電氣自主知識產(chǎn)權(quán)的燃料電池動力系統(tǒng),截至2022年底,東方電氣燃料電池系統(tǒng)已實現(xiàn)近300臺的交付使用,首批公交車已累計運(yùn)行2200萬公里,累計載客量2100萬人次,單車實際運(yùn)行最高里程超27萬公里。
“目前在乘用車領(lǐng)域,電車已經(jīng)領(lǐng)先一步,但這不代表氫能車沒有應(yīng)用場景。” 張章說,“例如,在重型卡車領(lǐng)域,因為鋰電池自重較重,且在一些極端氣候下使用有限制,氫能還是有用武之地。”
據(jù)了解,目前國內(nèi)氫能產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)積極發(fā)展態(tài)勢,已初步掌握氫能制備、儲運(yùn)、加氫、燃料電池和系統(tǒng)集成等主要技術(shù)和生產(chǎn)工藝,在部分區(qū)域?qū)崿F(xiàn)燃料電池汽車小規(guī)模示范應(yīng)用。全產(chǎn)業(yè)鏈規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)超過 300 家。
建設(shè)綠氫之都 成都該如何發(fā)力?
分析目前成都及四川氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀時,張章認(rèn)為:“成都?xì)淠墚a(chǎn)業(yè)鏈健全,關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展迅速,雖然和在長三角、粵港澳大灣區(qū)、京津冀等區(qū)域還有差距,但大體都屬于同一級別水平。”
張章告訴記者,圍繞氫能高端裝備研發(fā)制造和氫能供應(yīng)兩大主線,針對燃料電池基礎(chǔ)材料及關(guān)鍵零部件、電解水制氫裝備、氫能儲運(yùn)裝備、氫能終端應(yīng)用、氫能裝備檢測認(rèn)證等產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)鍵環(huán)節(jié),成都市目前已經(jīng)聚集了東方氫能等國內(nèi)外知名骨干企業(yè),覆蓋了制氫、儲運(yùn)、加注、燃料電池、整車整機(jī)、檢測等產(chǎn)業(yè)鏈各個環(huán)節(jié),形成了以郫都區(qū)、彭州市、龍泉驛區(qū)為氫能產(chǎn)業(yè)主要承載地的發(fā)展格局。
郫都區(qū)投入使用的氫燃料客車
與此同時,隨著各企業(yè)研發(fā)投入的不斷加大,氫能產(chǎn)業(yè)及相關(guān)配套產(chǎn)品的技術(shù)水平與國外的差距不斷縮小。其中,燃料電池系統(tǒng)產(chǎn)品自主可控進(jìn)程明顯加快,額定功率、啟動溫度、功率密度等指標(biāo)均已達(dá)到國際領(lǐng)先水平,國產(chǎn)化程度已達(dá)70%以上。
在政策支持方面,四川省及成都市已出臺產(chǎn)業(yè)支持政策20余項,形成了以產(chǎn)業(yè)規(guī)劃為引領(lǐng)、安全保障和財政支持為支撐的氫能產(chǎn)業(yè)政策體系。
在眾多省市齊齊盯緊氫能發(fā)展的情況下,成都如何實現(xiàn)突圍?張章建議,進(jìn)一步加大燃料電池汽車支持力度,持續(xù)支持申報國家燃料電池汽車示范城市群。在未入群空檔期,成都和相關(guān)市州可以參照國家示范城市獎補(bǔ)政策,延續(xù)和完善當(dāng)前成都市氫能產(chǎn)業(yè)政策體系,對燃料電池汽車示范推廣、加氫站建設(shè)、制氫項目等予以政策支持,通過示范應(yīng)用促進(jìn)技術(shù)迭代升級。
同時,聚焦氫能產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)鍵領(lǐng)域和缺失環(huán)節(jié),加強(qiáng)制、儲、運(yùn)、加、用各環(huán)節(jié)龍頭企業(yè)及特色企業(yè)招引培育,支通過補(bǔ)鏈強(qiáng)鏈健全產(chǎn)業(yè)生態(tài), “安全性是氫能產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的基礎(chǔ)和內(nèi)在要求。”張章表示,要面向全社會開展氫能科學(xué)普及和法律普及,形成雙普及聯(lián)動機(jī)制,增進(jìn)公眾對氫能安全性的科學(xué)理解。同時,建立健全氫能技術(shù)人才培養(yǎng)專業(yè)學(xué)科體系,助力氫能科技人才交流合作。
原標(biāo)題:能源“新寵”綠氫將至 成都何以打造“綠氫之都”