日前發(fā)布的《中國氫能源及燃料電池產業(yè)白皮書》預測,到2050年,氫能在中國能源體系中的占比約為10%,可再生能源電解水制氫將成為有效供氫主體,但目前電解水制取的綠氫僅占氫氣總產能的4%。
雖然我國是世界第一制氫大國,截至2020年氫能產量已突破2500萬噸,但當前氫能源主要是通過化石能源得到的灰氫。業(yè)內人士認為,如果制氫模式不轉型,氫能將會成為高碳排放產業(yè)。在推動綠氫迎來更大規(guī)模發(fā)展的同時,盡快探索“由灰變藍”的制氫路徑。
制氫工藝路線明確
“灰氫不可取,藍氫可以用,廢氫再利用,綠氫是方向。”工業(yè)和信息化部原部長、中國工業(yè)經濟聯合會會長李毅中在2021年中國綠色氫能發(fā)展大會上,強調了以綠氫為制氫發(fā)展方向的重要性。
“對氫能產業(yè)而言,氫的來源問題一直是全球范圍內業(yè)界的爭論熱點,經過近幾年的討論,目前對制氫路徑和其科學性、環(huán)保性、經濟性、安全性的評價及要求,已經形成了全球的共識。”李毅中表示,根據已頒布的相關政策,國內的制氫工藝路線也已明確。
2020年9月,財政部、工信部等五部門專門發(fā)布《關于開展燃料電池汽車示范應用的通知》,提出要建立燃料電池汽車示范應用的城市群,強調要為燃料電池汽車示范應用提供經濟安全的氫源保障,探索發(fā)展綠氫,有效降低車用氫成本。2020年11月,國務院辦公廳也發(fā)布了《新能源汽車產業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2021—2035年)》,明確提出要提高氫燃料制儲運的經濟性,因地制宜開展工業(yè)副產氫及可再生能源制氫技術應用。
“這兩個文件對國內制氫的工藝路線已經有了明確的界定,在這一原則下,我們無需再爭論制氫工藝路線孰優(yōu)孰劣,而應進一步深入研究如何破解氫源難題。”李毅中表示。
相關政策缺位
中國船舶七一八所技術總監(jiān)薛賀來表示:“我國氫能發(fā)展存在補貼‘倒置’的問題。根據現有政策,產業(yè)中優(yōu)先補貼的是氫燃料電池汽車,而后是加氫站,但對氫源的補貼沒有足夠的重視。”在他看來,大家普遍認為我國不缺氫氣,且氫源很多,但忽視了大部分氫氣都離不開化石能源的問題。
“氫源是最需要高質量保證供應的環(huán)節(jié),應著力尋求降低可再生能源制氫的制造、使用成本,形成低成本、長壽命、成規(guī)模的水電解制氫流程,同時也希望國家和產業(yè)本身在政策法規(guī)、標準上,積極創(chuàng)造良好環(huán)境。”薛賀來認為,對氫氣的管理也亟待“松綁”,專門用于加氫站加注的氫氣是否可以摘掉“?;?rdquo;的帽子,獲得政策支持。
國家發(fā)改委能源研究所研究院劉堅認為,要實現碳達峰、碳中和的目標,給新能源帶來更多發(fā)展空間,能源終端消費需要更多實現電氣化。據預測,2060年,能源消費電氣化水平需要達到70%左右,但有一部分重要的能源消費沒有辦法直接通過電來實現,需要通過電解氫這樣間接的方式實現更高比例的新能源覆蓋。
“由于氫的管理屬性問題,目前,電解水制氫項目的身份仍不夠清晰,因此需要完善綠氫政策保障體系,開放發(fā)電企業(yè)開展電解水制氫業(yè)務的行業(yè)準入,明確電解水制氫用戶電力市場主體身份。對于配置電解制氫的新能源電力項目,在競爭性配置、并網時序、系統調度運行安排、保障利用小時數、電力輔助服務補償考核等方面給予傾斜。”劉堅表示。
應降低“化石能源制氫”
李毅中指出,在生產過程中將“碳”捕捉封存起來獲得的藍氫,也是制氫路徑轉型過程中重要的一步。“我國二氧化碳年排放100億噸,占全球30%,形勢比較嚴峻,需要下功夫調節(jié)產業(yè)結構、能源結構、產品結構,控減用煤、節(jié)能減排,同時需要積極植樹造林,增加生態(tài)碳匯。要實現碳達峰、碳中和目標,絕不能為了生產氫氣而大量排放二氧化碳。灰氫必須變成藍氫,方向則是無碳綠氫。”
“電解水制氫需要消耗大量電能,目前電解水制氫每制取1公斤氫氣要消耗56千瓦時的電,經濟性問題較大,需要繼續(xù)降低成本。”在李毅中看來,“灰氫”變“藍氫”的關鍵是二氧化碳的捕集、儲存還有利用,應抓緊研發(fā)攻關和產業(yè)化,“在這個難題解決之前,建議不宜新建化石能源制氫,這會伴生大量的二氧化碳排放。數據顯示,生產1公斤氫氣,煤制氫要伴生11公斤二氧化碳,油制氫伴生7公斤二氧化碳,天然氣制氫伴生5.5公斤二氧化碳。”
與此同時,還可開展工業(yè)尾氣中的氫回收提純利用。李毅中說,若干工業(yè)尾氣中含有一定數量的氫可供回收,氫氣是石油化工的寶貴資源,用氫氣來加氫精制、加氫煉化可以提高產品的質量和效率,但廢氫回收需要投入改造,經濟可行性有待進一步測算。
原標題:“綠氫”僅占氫氣總產能4% 制氫路線綠化需求凸顯