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氫能具有能量密度大、熱值高、儲量豐富、來源廣泛等特點,是清潔的二次能源，具有能源和儲能雙重屬性，能實現電網削峰填谷，解決新能源消納問題，發揮長周期調節作用。目前國內外已將 一、國內外氫能產業發展歷程 國外發達國家高度重視氫能產業發展。美國、日本、韓國和歐盟等發達國家已將氫能發展提升到國家戰略高度，制定氫能發展戰略，明確產業定位，推動政策體系不斷完善。早在2002年，美國就已經發布《國家氫能發展路線圖》，最早提出氫經濟發展藍圖，近年來美國大力支持產業鏈重點技術研發和商業化。日本將氫能作為保障國家能源安全和實現碳減排目標的重要戰略，2017年日本發布《氫能基本戰略》，提出構建“氫能社會"的宏偉目標。韓國將“氫能產業"確定為三大創新增長戰略投資領域之一，通過發展氫能實現能源多元化和碳減排目標，2019年至今，韓國先后發布《氫經濟路線圖》《促進氫經濟和氫安全管理法》，旨在打造世界高水平的氫經濟國家。歐盟將氫能作為能源安全和能源轉型的重要保障，2020年歐盟委員會發布《歐盟氫能戰略》，提出清潔氫能將成為歐盟脫碳能源體系的重要組成部分和經濟增長新引擎。德國是歐洲發展氫能*代表性的國家，將氫能與可再生能源融合發展作為可持續能源系統和低碳經濟的重要組成部分，2020年德國發布《國家氫能戰略》，明確了“綠氫"的優先地位以及氫能的主要應用領域。 2019年3月,《政府工作報告》提出要推動加氫基礎設施建設，標志著氫能產業發展正式上升為國家戰略。2020年9月,國家發改委等四部委聯合發布《關于擴大戰略性新興產業投資培育壯大新增長點增長極的指導意見》,明確將制氫加氫設施、燃料電池系統納入新興產業范疇，加大產業發展力度。2021年8月，國家財政部等五部委聯合印發《關于啟動燃料電池汽車示范應用工作的通知》，同意廣東、北京和上海3個城市群作為全國示范，啟動實施燃料電池汽車示范應用工作，標志著以燃料電池為重點突破的氫能產業發展進入加速期，產業正邁向集群化、規模化發展。2021年10月，中共中央、國務院發布《關于完整準確全面貫徹新發展理念做好碳達峰碳中和工作意見》，此次發布《氫能產業發展中長期規劃（2021—2035年）》，共同構成了氫能領域實現碳達峰、碳中和目標的頂層設計，謀劃了氫能“制儲輸用"全鏈條發展的主要目標和具體任務，形成了氫能產業發展行動綱領。 二、氫能產業發展存在的主要問題及破解思路 氫能儲運技術未突破是關鍵掣肘，需要堅持安全優先的產業發展原則。氫氣高密度儲運一直是我國氫能產業發展的瓶頸，目前我國高壓氣態儲氫技術較為成熟，但儲氫壓力較小，且以長管拖車運輸為主，管道運輸仍為短板弱項，在用管道僅百公里左右，輸送壓力為4MPa，與日本等發達國家氫氣儲運技術差距較大。如何繼續增大儲氫壓力，提升儲運效率，同時降低泄露、爆炸安全隱患，提升安全性能，還有待技術突破。同時金屬鉑作為氫燃料電池的催化劑，面臨資源儲量貧乏（全國已查明鉑族金屬總儲量僅400噸）、對外依存度高的問題，制約著氫能產業大規模商業化應用。規劃強調，安全性是氫能產業化發展的基礎和內在要求，需堅持安全優先的基本原則，加強氫安全相關技術創新，加強全鏈條安全監管。推進氫能安全與規模協同發展，將成為氫能產業健康發展的重要條件。 氫能基礎設施較為薄弱，需要加快構建安全、穩定、高效的氫能供應網絡。目前我國已建成加氫站200余座，但主要以35MPa氣態加氫站為主，70MPa高壓氣態加氫站占比小，液氫加氫站、制氫加氫一體站建設和運營經驗不足。從規劃可以看出，國家支持利用現有加油加氣站的場地設施改擴建加油站，探索站內制氫、儲氫和加氫站一體化的加氫站等新模式。但規劃并未明確提出加氫站建設目標，如何做好加氫站基礎設施規劃布局，增進已有基礎設施對氫能設施的適應性，探索可持續運營模式，提升社會資本對加氫站的投資積極性，需要進一步探索研究。 化石能源制氫二氧化碳排放壓力大，需要加強氫能生產端清潔低碳屬性。數據顯示，我國制氫原料中，煤炭使用最為廣泛，占比達到64%，其次是工業副產品占比達21%，天然氣占比達14%，電解水使用最少，占比僅為1%。目前我國年制氫產量約3300萬噸，僅考慮煤制氫，年排放二氧化碳就約2.2億噸，“灰氫"規模快速擴張和二氧化碳排放量快速增加，不利于“雙碳"目標實現。規劃確定了氫能清潔低碳發展原則，嚴格控制化石能源制氫，重點發展可再生能源制氫，“十四五"時期初步建立以工業副產氫和可再生能源制氫就近利用為主的氫能供應體系，明確到2025年，可再生能源制氫量達到10-20萬噸/年，成為新增氫能消費的重要組成部分。制氫方式轉變總基調已經定下，降低可再生能源制氫成本、探索“藍氫（煤制氫+CCUS）"發展模式都將是制氫方式轉變過渡期間需要推進的重點事項。 新能源制氫成本較高，需要探索出臺支持性電價政策。目前，同等規模的制氫系統，新能源電解水制氫的造價約為天然氣制氫的1.5倍、煤制氫的3倍，相較于其他制氫方式，新能源電解水制氫不具價格優勢。有關研究表明，新能源電解水制氫項目成本的2/3來自于電解水能耗，1/3來自于電解槽，新能源發電成本是目前綠氫生產成本較高的主要原因。規劃指出，要研究探索可再生能源發電制氫支持性電價政策。有關機構預測顯示，伴隨新能源發電成本逐步下降，預計到2030年，新能源制氫成本將低至15元/千克，與“藍氫"成本相當，開始具備市場競爭力。 氫能應用價值有待挖掘，需要穩步推進氫能多元化示范應用。從各地發布的氫能產業規劃來看，當前我國各地氫能發展方向基本局限在燃料電池汽車領域，示范應用主要集中在以公交車為主的交通領域，應用場景單一，產業同質化突出。脫碳困難的化工、冶煉、航天航空等領域，氫能應用進展緩慢，氫能多元化價值有待挖掘。截止2021年底，全國燃料汽車保有量約9000臺，規劃明確提出到2025年，燃料電池車輛保有量達5萬輛，從規劃來看，燃料電池汽車仍然是氫能產業發展的重要突破口，“十四五"期間將以每年翻倍的速度快速增長。同時規劃提出，要拓展氫能在儲能、工業等領域的應用，氫能多元化應用價值將逐步得到釋放。 氫儲能轉換效率有待提升，需要積極開展儲能領域示范應用。電解水制氫，效率約70%，再利用氫能燃料電池發電，效率約50%，從電到氫、氫再到電的轉換效率僅35%，轉換效率低進一步帶來氫儲能成本上升，制約氫能在長周期儲能領域的推廣應用。規劃提出，發揮氫能調節周期長、儲能容量大的優勢，開展氫儲能在可再生能源消納、電網調峰等應用場景的示范，健全覆蓋氫儲能的儲能價格機制，探索氫儲能直接參與電力市場交易。隨著氫儲能關鍵技術、商業模式、價格機制和交易機制不斷創新突破，經濟效益逐步顯現，氫儲能將充分發揮對電力系統安全穩定運行的調節保障作用，并推動氫能產業健康發展。 來源：北極星氫能網 作者：朱劉柱 劉麗 王寶 （單位：國網安徽經研院） 本網站基于分享的目的轉載，轉載文章的版權歸原作者所有，如有涉及侵權請及時告知，我們將予以核實并刪除。
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朱穎
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