转自:中国电力新闻网
中国国际经济交流中心能源与绿色低碳发展研究部部长、研究员 景春梅
工业是目前氢气消费量最大的领域,也是未来清洁低碳氢规模化应用的重点领域。三部门近日出台《加快工业领域清洁低碳氢应用实施方案》(工信厅联节函〔2024〕499号,以下简称《实施方案》),将有助于促进节能降碳、推进新型工业化,进一步推动氢能产业高质量发展、培育新质生产力。
一、《实施方案》与氢能产业中长期规划文件一脉相承
我国发展氢能产业是为了助力实现双碳目标,清洁低碳是基本原则。2022年3月,国家发展改革委、国家能源局联合发布《氢能产业发展中长期规划(2021—2035年)》,向国内外表达了中国政府支持氢能产业发展的立场和态度,明确了氢能产业的战略定位和清洁低碳发展方向,提出要构建“1+N”政策体系。《实施方案》则秉承清洁低碳发展原则,以拓展清洁低碳氢在工业领域应用场景为着力点,聚焦瓶颈制约,进一步推进政策集成创新,加快推动其在冶金、化工、石化等行业规模化应用,在工业绿色微电网、绿色船舶、绿色航空等领域实现多场景应用突破,形成一批氢能交通、发电、储能商业化应用模式。《实施方案》一以贯之体现了我国氢能产业发展的初心使命。
二、工业领域清洁低碳氢应用抓住了工业脱碳的关键
清洁低碳氢是工业深度脱碳的利剑。工业是能源资源消耗与碳排放突出的重点领域。重工业中,钢铁、建材、化工行业是高能耗、高排放的重点行业,但也是典型的流程工业,能源消费类型与方式受工业流程限制,现有流程体系下碳减排空间较小,属于典型的难脱碳行业。氢具有工业原料和能源产品的双重属性,被认为是解决工业脱碳的重要可行方案。可再生能源制氢是难脱碳行业实现低碳与零碳发展的重要媒介,不仅能解决可再生能源储存问题,通过工业流程再造,还能有效解决电气化无法减少的碳排放,推进难脱碳行业的低碳与零碳化改造。
加快工业领域清洁低碳氢应用可以有效减少全国碳排放总量,是推进“双碳”工作的“牛鼻子”。我国氢气产量3500多万吨,是全球最大的氢气生产国和消费国,也是全球最大的碳排放国。能源生产和工业生产过程中的碳排放量约占碳排放总量的85%,而绝大部分氢也都用在工业领域,但这些氢基本上都来自于煤炭和天然气制备的灰氢。中国氢能联盟估计,在2060年碳中和情景下,我国氢气的年需求量将增至1.3亿吨左右,在终端能源消费中占比约为20%;其中,工业领域用氢需求7794万吨,仍占氢总需求量的60%。可见,工业领域是清洁低碳氢最大的用武之地。
三、工业领域清洁低碳氢应用将推动氢能产业规模化发展、进一步降本增效
近两年,在规划和政策推动下,我国氢能产业发展进入快车道,产业链不断完善,关键技术和装备创新能力不断提升,燃料电池性能不断提升、成本快速下降,可再生能源制氢势头强劲,电解槽出货量和出口量快速增长,在国际市场上取得较大竞争优势。但总体看,氢能产业发展总体仍处于发展初期,处于小规模示范向大规模产业化发展过渡的关键期,氢燃料电池汽车等应用场景当前对氢能的需求规模还有限,经济性不足。目前,在持续加大科技创新的基础上,亟需进一步在规模上实现放量,尽快把成本降下来,让产业尽快具备商业化发展条件,而工业领域则是最好的场景。加快工业领域清洁低碳氢应用,将推动我国氢能实现规模化和产业化发展,带动大功率清洁低碳氢制备技术与装备、管道输送以及大规模储氢技术的发展,快速摊薄氢能应用成本,放大应用场景,并进一步加速技术迭代,实现全产业链降本增效。
对我国而言,交通领域氢能经济性的参照物是汽柴油价格,而工业领域的参照物主要是煤价,因此,清洁低碳氢在工业领域具备经济性的难度更大,这就需要政策的扶持。《实施方案》提出,将加强部际协调机制作用,统筹资金、项目、政策、标准等要素资源。将通过产能延期置换、支持性电价政策、鼓励可再生能源制氢项目参与电力市场、通过削峰填谷等措施降低制氢成本。研究将符合条件的氢能重大技术装备和材料纳入首台(套)重大技术装备推广应用指导目录等降低成本,支持清洁低碳氢在工业领域的规模化应用,这些都是业界所期待的。
四、工业领域清洁低碳氢应用将有助于推动氢能产业高质量发展、培育新质生产力
氢燃料电池技术是可以跨界整合能源、材料、汽车、装备制造等多个领域的颠覆性技术,氢能产业科技含量高、带动能力强,既能有效促进传统产业转型升级,又能催生绿色低碳新产业链;既是战略性新兴产业,又是未来产业,还是促进可再生能源大规模消纳的绿色产业,是新质生产力的典型代表。
清洁低碳氢作为优质二次能源,在交通领域可以减少汽柴油消费,在工业领域可以减少煤炭等化石能源消费,在减少污染物排放方面具有重要作用;作为大规模、长周期、跨季节储能方式,可以提高电力系统灵活调节能力,促进新能源电力集中外送;作为清洁化工原料和还原剂,可通过“风光氢储”一体化、“绿电—绿氢—绿色燃料、绿色产品”等方式有效带动传统产业转型升级,促进工业领域减碳降碳,还可通过存量挖潜来加快传统产业转型升级和新质生产力的培育。近日,广东佛山蒙娜丽莎氨氢燃烧示范量产线正式投产,通过改造原有的辊道窑炉,用氨氢燃烧取代传统天然气燃烧,成为了低碳工业窑炉。据测算,这项技术如果逐步应用于佛山160条陶瓷板(砖)生产线,将直接减少二氧化碳排放66.5万吨/年。
《实施方案》提出要提升清洁低碳氢在冶金行业应用水平,大力发展氢碳耦合制绿色甲醇、氢氮耦合制绿色合成氨并实现规模化应用,必将大大提升冶金、化工和炼化等行业绿色低碳水平,成为产业转型升级的新增长点,为我国工业发展注入新的绿色发展动能。
责任编辑:王萍
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