绿氢大规模发展面临的主要挑战 绿氢要在碳中和路径中充分发挥作用,必须要实现大规模、经济地商业化应用。 目前,绿氢的大规模发展有许多影响因素,如各国经济发展不均衡、能源资源禀赋差异、政策鼓励力度不一等,从技术角度主要面临以下三方面挑战: 01、电解水制氢经济性不高 绿氢应用在技术上可行只是必要条件,在经济上可行才是氢能大规模利用的充分条件,而电解水制氢成本较高是制约瓶颈。 目前电解水制氢技术主要有碱性水电解、质子交换膜水电解(PEM)、固体氧化物水电解(SOE)和碱性阴离子交换膜电解(AEM)等,其中碱性电解槽技术已经实现工业规模化产氢,是技术最为成熟生产成本相对较低的路线。 碱性水电解也是国内商业化电解水制氢主要技术,欧美则对PEM技术产业化推进较快。 PEM制得的氢气纯度高流程简单,能效高于碱性水电解,装置运行灵活性更高,而且对电力变化反应更快,更适合与可再生能源发电配合,但因使用贵金属催化剂等材料成本较高。 总体上电解水制氢由于电解效率不高耗电量大等原因,与其他制氢方式相比成本较高,在工业应用中占比较小。 近年来,围绕提高电解效率和降低成本目标,国内外电解水制氢技术在工艺、设备、催化剂、电能等方面开展了许多研究并取得了卓有成效的进展。 未来只有技术不断进步并取得突破性进展,大幅降低电解水制氢成本,才能提高其经济性,从而提升绿氢大规模应用的可能性。 02、氢气存储难度大 氢气由于重量轻、原子半径小、性能活泼、稳定性差(泄露后易发生燃烧和爆炸),存储和运输难度较大。 按氢气状态可以分为气态、液态和固体三种储存方式; 目前工业上最可行的规模化储存和运输方法只有高压气态储氢和低温液态储氢。 高压气态储氢技术成熟,设备结构简单,成本相对较低;但单位质量储氢密度低,运输成本高,有泄漏和爆炸的安全隐患。 低温液态储氢具有储氢密度高、储存容积小等优势;但液化过程耗能大且储存容器需绝热性能良好,成本高昂。 近年来固态合金储氢和有机液态储氢相关技术的开发也备受关注,其中固态储氢技术被认为是最有发展前景的一种氢气储存方式。 固态储氢是通过化学反应或物理吸附将氢气储存于固态材料中,优点突出:储氢工作压力不高安全性强使用寿命长;放氢纯度高有利于提高燃料电池的工作效率和使用寿命;系统体积小储氢密度大,结构紧凑;再充氢压力低充氢方便。 目前固态合金储氢已经有示范报道,但也存在着储存材料价格高昂、储存释放条件苛刻的问题。 03、氢能运输制约 运输是氢气从制氢厂到终端使用的重要环节,也是成本的重要组成部分。 氢气可以以气态、液态和固态三种形态进行运输。 我国主要以气态运输为主,可选择长管拖车和管道运输两种方式。 其中长管拖运技术成熟,通常在近距离时采用;管道运输则适合大规模、长距离运输,运输效率高,能耗较小,但一次性建设投入较高,国内目前输氢管道较少。 液态采用槽车运输,适合中远距离和较大量运输,该运输方式在液化过程中能耗较大,设备要求也较高,国内主要用于航天及军事,在日、美等国应用较为广泛。 固态氢气通过轻质储氢材料可以实现高密度高安全运输,提高单车运输量和运输安全性,目前仍处于试验开发阶段。 经测算,在0~1000km范围管道运输的成本最低;运输距离在250km内,长管拖车运输成本低于液氢槽车;超过250km则后者更具成本优势。要降低氢的运输成本、提高氢能经济性,还有待相关科技创新和技术攻关进一步突破。 声明:文章来源于第一元素网,作者为中国石化集团经济技术研究院有限公司 张从容 。基于分享的目的转载,转载文章的版权归原作者或原公众号所有,如有涉及侵权请及时告知,我们将予以核实并删除。 搜索 复制 ...
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Author:SuperMaster
中商情报网讯:日前,2018年氢能源及燃料电池产业高峰论坛在海南召开。会上讲述了我国氢能发展的阶段: 2018年是我国氢能源产业发展的元年,有计划的集群攻关逐步形成,各地氢能源应用运行示范点增多。预计到2050年,我国氢燃料电池车和氢能发电可实现大规模应用。 氢能源汽车是以氢为主要能量。一般的内燃机,通常注入柴油或汽油,氢汽车则改为使用气体氢。 氢能源汽车分为两种,氢内燃机汽车和氢燃料电池汽车。 目前,发展较快的为氢燃料电池汽车。 与传统汽车相比,氢燃料汽车加气速度更快,续航时间也可以更久,未来发展前景广阔。 中国新能源汽车市场正在快速发展中,主要以纯电动车型、插电混合动力车型为主。 同时,氢能源汽车正在迎头追赶。 此前,中国汽车工程学会曾预测到2030年,我国氢能汽车产业产值有望突破万亿元大关。 数据来源:中商产业研究院整理 从国内市场布局来看,布局客车与专用车领域的企业居多。 国内用于示范的氢燃料电池汽车已达200余辆,累计运行里程十余万公里。 目前,国内氢燃料电池汽车仍处研发试行阶段,预计车辆产业化及快速推广要到2020-2025年,其中以乘用车为例,到2020年有望实现5000辆至10000辆燃料电池车投入运行。 而市场普及预计将在2025-2030年实现,到2050年则能够实现大规模应用。 目前,氢能源汽车正处于应用示范的阶段,虽然部分车企已开始量产,但产量相对来说并不大。 随着氢能源汽车的发展进入成熟阶段,产量将迎来爆发式增长时期,氢燃料电池的市场需求也将大大打开。 据统计数据显示,2015年我国燃料电池出货量约10.5MW,同比增长14.1%,出货量首次超10MW。 未来,燃料电池市场将持续增长,预计到2021年出货量将超20MW,但2030年将达35MW。 数据来源:中商产业研究院整理 现今,已有多个城市进行了氢燃料电池车的示范应用,主要集中在公共交通领域,氢能源的应用正在加速推广中。 此前,国家已陆续出台相关政策利好产业发展,未来也将加大扶持力度。 随着氢燃料汽车市场进一步打开,更多车企将积极布局其中。 国内氢燃料电池车的推广应用正处于起步阶段,前景十分广阔。 搜索 复制 ...
Read MoreRead More为达到《巴黎协定》提出的温度控制目标,越来越多的国家提出了碳中和目标,碳中和成为全球的共同愿景和一致行动。 在各国家和地区采取的减排措施中,鼓励可再生能源发展成为普遍选择,可再生能源迎来巨大发展机遇。 其中氢能因热值高、零排放、利用形式多样,作为化石能源替代品优势突出而受到普遍关注,有望为交通、工业、建筑、电力等重点碳排放领域的减排脱碳发挥作用。 “绿氢”则是真正助力碳中和目标实现的重点,是未来制氢的发展方向。 “绿氢”要在碳中和路径中充分发挥作用,必须要实现大规模、经济地商业化应用。 目前从技术角度还面临电解水制氢经济性瓶颈、储运难题等方面的挑战。 氢能将在碳中和路径中扮演重要角色 碳达峰与碳中和是一场广泛而深刻的经济社会系统性变革,需要全人类、全社会、全行业共同努力,大力推进低碳发展。 低碳发展的重点是能源结构转型,能源生产与利用加快向更清洁、低碳的方向转变。 在各国和地区碳达峰、碳中和政策的引导推动下能源结构转型有望加快推进,化石能源生产与利用将面临更严格的碳排放约束,非化石能源逐渐成为能源增量主力军。 氢能资源丰富、热值高、使用无污染,被视为理想的清洁能源,是实现碳中和的重要途径,将在全球能源新格局中扮演重要角色。 氢能发展所带来的巨大市场潜力和科技创新是提高综合国力和新经济竞争力的有力支撑,因而其开发与利用受到全球普遍关注。 许多国家都在加快推进氢能源技术的研发和产业化布局,美国、欧盟、日本都出台相应的氢能战略规划,日本甚至提出了“氢能社会”的宏大构想。 中国国内氢能发展也方兴未艾,在交通、工业、建筑、电力等重点用能行业有望迎来较大发展空间,为这些碳排放重点领域减排脱碳发挥作用。 01、氢能加快推动交通运输领域的清洁化转型 交通运输是社会经济发展的重要组成部分,也是能源消耗和温室气体排放大户,占碳排放比重非常高。 欧盟委员会称运输业对欧盟GDP贡献率仅约5%,但其二氧化碳排放量约占欧盟温室气体排放总量的四分之一。 IEA报告指出,2020年一季度全球石油需求下降5%,对应碳排放量下降4.5%;其中公路运输和航空活动的减少贡献了石油需求下降量的近 85%。2020 年下半年随着交通运输逐步恢复,碳排放量也随之开始反弹。 近年来氢燃料电池商用车发展较快,中国、日本、德国、韩国、美国等国家加快燃料电池汽车加氢站的布局建设,有力推进氢燃料电池产业化。 除了商用车,航空和海运也在积极探索氢能应用。 氢能在交通运输领域的应用发展无疑将极大推动该领域的广泛、深度脱碳。 02、氢能促进工业领域的脱碳减排 氢在工业上主要用于炼油、化工和钢铁行业。在炼油和化工行业氢气除了作为燃料还是重要原料,主要用于加氢处理、加氢裂化和脱硫。如果炼油和化工业大量采用甚至全部使用绿氢,对于工艺过程脱碳有显著影响。 中国石化第一个绿氢炼化项目——鄂尔多斯1万t/a绿电制氢项目计划2022年建成投产,项目利用可再生电力电解制氢,所制氢气供中天合创煤化工项目。 该项目对于绿氢炼化有示范意义,大大有利煤化工降碳减排。 钢铁是工业碳排放大户,当前炼钢多采用焦炭作为铁矿石还原剂。为了解决碳排放问题,钢铁行业开始探索氢冶金技术,用氢代替焦炭和天然气作为还原剂可基本消除炼铁和炼钢过程中的绝大部分碳排放。 如果随着可再生能源成本下降,在轧铸环节使用可再生能源发电,最后基本可实现钢铁生产的近零排放。 03、氢能助益建筑领域的节能碳排 建筑行业实现碳中和的主要途径就是打造绿色建筑,探索燃料电池热电联产,采用燃料电池发电技术,以氢能完全或部分替代市政电网、天然气等传统能源,满足建筑对冷、热、电、生活热水等各种能源的需求。 这种燃料电池在建筑领域的应用不仅提高能源利用效率,而且能起到建筑用能和采暖降碳的作用,效果显著。 早在2009年在东京燃气公司与松下集团共同研发的家庭热电联供系统项目就已正式投入商业应用,这些燃料电池被安装在公寓以及普通住宅内,可以不依赖电网独立运行。 2020年欧委会发布了“革新浪潮”倡议,提出2030年所有建筑实现近零能耗;国内近年来也兴起这种绿色建筑理念,并有示范项目的报道。 04、氢能助力电力行业的绿色转型 电力行业是用能大户也是碳排放大户,碳排放约55%来自电力行业,而电力行业碳排放80%来自燃煤发电。 为实现碳中和目标,全球多个国家均已采取措施降低煤电比重,重点发展可再生能源发电。 近年来以光伏发电为代表的可再生能源发电成本显著下降,规模经济将发挥作用,成本有望进一步下降,从而推动该领域可持续发展。 然而,可再生能源中风电、光伏具有显著的间接性和波动性特点,大规模并网之后会对电力系统和电网稳定性产生冲击。 可再生电力制氢可实现清洁电力到氢能的大规模储存,是解决可再生能源消纳、平抑波动性和间歇性的重要手段。 可再生能源与储能系统的结合不仅可以有效提升可再生能源发电可靠性和稳定性,同时可以显著降低电力系统的碳排放,助力碳中和目标的实现。 搜索 复制 ...
Read MoreRead More中商情报网讯: 氢能是公认的清洁能源,作为低碳和零碳能源正在脱颖而出。 随着我国“双碳”目标的提出,全国各地加速布局氢能产业,总产值规模将达万亿元。 氢能源作为新能源中技术含量最高的一种能源形式,未来发展空间巨大。 氢的分类 氢是一种良好的能量储存介质和能源载体,其单位质量能量是汽油的三倍,但体积能量密度却很低。 目前,绿氢、蓝氢及灰氢为主要的氢气类型,天然气中水蒸气重整生成灰氢或者蓝氢,可再生能源发电电解生成绿氢。 资料来源:中商产业研究院整理 氢能的优势 从不同能源的功率密度和用于发电时的建设成本方面考虑,氢能源都具有优势。 从物质能量密度角度看,氢能源高于汽油、柴油和天然气。 据数据显示,氢气功率密度几乎是其他化石燃料的3倍多。 数据来源:中商产业研究院整理 国家政策利好支持 我国是全球最大的氢生产国,丰富的资源为发展氢能产业奠定了物质基础。 氢能作为一种高能量密度、清洁高效能源,在解决能源危机、全球变暖及环境污染等方面可发挥重要作用。 2019年氢能源首次写入《政府工作报告》,政府工作任务中明确“将推动充电、加氢等设施建设”。 2021年4月,国家能源局发布《2021年能源工作指导意见》,提到将开展氢能产业试点示范,探索多种技术发展路线和应用路径。 结合氢能、储能和数字化与能源融合发展等新兴领域、产业发展亟需的重要领域,研究增设若干创新平台。 深化中欧智慧能源、氢能、风电、储能等能源技术创新合作,推动一批合作示范项目落地实施。 资料来源:中商产业研究院整理 氢气产量 随着我国氢能产业加速发展,氢能的应用越来越广泛。 在此背景下,氢气产量持续增长。中商产业研究院预测,2019年我国氢气产量将近2000万吨,到2022年将超2800万吨。 中国煤炭工业协会、中商产业研究院整理 氢气供给结构 目前,国内氢能产业尚处于市场导入阶段,除部分气体公司外,市场化供氢渠道有限。 结合不同技术路线制氢的产能、经济性以及碳排放情况,不同地区须依据其资源禀赋进行选择。 结合未来可再生能源发电装机规模,通过年度氢储能调峰电量需求测算: 2030年和2050年季节性储能调峰电量潜力约为0.99万亿千瓦时和2.14万亿千瓦时,由此产生的制氢规模将分别达到1800万吨和4000万吨。 中国氢能联盟、中商产业研究院整理 氢能源重点企业汇总 随着我国“十四五”规划以及“双碳”目标的提出,全国各地加速布局氢能产业,总产值规模将达万亿元。 氢能源作为新能源中技术含量最高的一种能源形式,未来发展空间巨大。 氢能行业发展趋势 1.“双碳”加快氢能应用 随着‘双碳’战略目标的提出,各项政策对于碳中和的引导和布局力度不断加大,氢能源的开发、利用将进入实质性发展阶段。随着燃料电池技术的不断完善,以燃料电池为核心的新兴产业将使氢能的清洁利用得到最大发挥,主要表现在氢燃料电池汽车、分布式发电、氢燃料电池叉车和应急电源产业化上。未来,在“十四五+双碳”的推动下,氢能源应用不断扩大,市场规模将进一步扩大。 2.应用领域不断扩大 在倡导健康环保的时代背景之下,发展氢能源是目前的主流趋势之一,氢能源汽车是氢能的主要应用领域。随着氢能应用关键核心技术的不断突破,产业规模化的持续提升,除了汽车领域,逐步传导至工业、建筑、电力等领域。未来,氢能源下游应用领域不断扩大,加速氢能源产业发展,推进构建绿色环保社会。 3.关键技术加速突破 目前,我国已掌握氦制冷循环设备核心技术,液态储氢已实现国产化,但是关键零部件主要依赖进口,燃料电池的关键材料(催化剂、质子交换膜与碳纸等)受国外垄断;关键组件制备工艺亟需提升,膜电极、双极板、空压机、氢循环泵等与国际水平仍存差距。随着“双循环”及“十四五规划”的提出,未来我国将加速突破“卡脖子”关键核心技术,逐渐实现进口替代。 搜索 复制 ...
Read MoreRead MoreH2-Industries开发了新颖、有效、环保的液态有机氢载体(LOHC)储能解决方案。LOHC是可以通过化学反应吸收和释放氢的有机化合物。因此,它们可以用作氢气的存储介质。 原则上,每个不饱和化合物(具有碳碳双键或三键的有机分子)在氢化过程中都可以吸收氢。 吸热脱氢和氢气纯化是催化剂储氢的主要缺点,限制了储存循环的整体效率。 一立方米LOHC可以安全储存 57 kgH2。 图片来源:www.whsdzg.cn LOHC开始是使用可再生电力通过电解水生产氢气。 在这个过程中,氢气化学结合在专有液体 LOHC中,该液体可以安全携带氢气,并用于在可扩展、紧凑的存储系统中安全地存储能量,这些系统环保(无排放)且具有几乎无限存储的容量。 通过化学结合氢,它也可以在常规条件下储存,和目前的做法不同。这使得氢气处理不仅更安全,而且更便宜。 使用 LOHC储氢,氢气不再需要以昂贵且能源密集型的方式进行冷却或压缩,从而实现更加经济的运输。 通过 LOHC,我们可以补偿发电和能源需求之间的时间波动和局部差异。例如,从可以将风能生产的氢气从德国北部输送到南部,而且氢气的使用可以减少炼油厂的CO2排放。 图片来源:www.zhidao.baidu.com LOHC可以使用现有的柴油基础设施,并且可以长期安全地储存氢气而不会损失。 LOHC的主要缺点是脱氢过程需要大量的热量且载氢能力有限。但是与储罐储氢相比,LOHC使得氢气的存储和运输不仅更安全,而且更便宜。 图片来源:www.cannews.com.cn H2-Industries 还为 LOHC技术开发了其他氢载体 例如甲基环己烷 (MCH) 和氨。作为使用 LOHC存储和运输H2的替代方案,H2工业还可以利用氢气和捕获的 CO2制造低成本、碳中性合成柴油 (eDiesel) 或可持续航空燃料 (SAF) ,具体取决于国际市场需求。 关于H2-Industries: H2-Industries由企业家 Michael Stusch 于2010年创立,总部位于纽约,研发和生产基地位于汉堡。 搜索 复制 ...
Read MoreRead More教育部日前下发的《教育部关于公布2021年度普通高等学校本科专业备案和审批结果的通知》显示,华北电力大学新设的“氢能科学与工程”专业正式纳入普通高等学校本科专业目录,这将为我国氢能行业与能源事业发展提供必要的人才支撑。 近年来,碳达峰碳中和工作推动能源革命加速演进,推进能源转型加快步伐。23日,我国发布《氢能产业发展中长期规划(2021-2035年)》,明确了氢能和氢能产业的战略定位。华北电力大学有关负责人表示,“氢能科学与工程”专业契合相关战略定位,同时也是华北电力大学全面服务“双碳”目标,持续深化新工科建设,发挥学科融合优势,不断优化专业结构布局的重要举措。据介绍,在该校大电力学科体系支撑下,“氢能科学与工程”专业以动力工程及工程热物理、化学工程等学科为牵引,有机融合制氢、氢储运、氢安全、氢动力等多个氢能模块课程,开展全方位跨学科基础及应用基础研究,将为实现我国能源结构安全转型,以及我国氢能行业和能源事业的发展提供必要的人才支撑。 此外,华北电力大学国家储能技术产教融合创新平台项目日前获批。其中,该项目在科研创新方面,将围绕电化学储能、氢能及其在电网中的应用技术等领域开展技术攻关,为可再生能源消纳和保障电网稳定提供技术支持,推动国家能源结构转型。 据了解,该创新平台围绕储能产业技术发展和储能“高精尖缺”人才培养的重大需求,采用“政府支持、高校牵头、行业龙头企业深度参与”的方式,构建新型政产学研合作模式。其建设周期为36个月,支持总经费达4.23亿元。 ...
Read MoreRead More发改委发布《氢能产业发展中长期规划(2021-2035 年)》提出: 结合资源禀赋特点和产业布局,因地制宜选择制氢技术路线,逐步推动构建清洁化、低碳化、低成本的多元制氢体系。 在焦化、氯碱、丙烷脱氢等行业集聚地区,优先利用工业副产氢,鼓励就近消纳,降低工业副产氢供给成本。 在风光水电资源丰富地区,开展可再生能源制氢示范,逐步扩大示范规模,探索季节性储能和电网调峰。 推进固体氧化物电解池制氢、光解水制氢、海水制氢、核能高温制氢等技术研发。 探索在氢能应用规模较大的地区设立制氢基地。 搜索 复制 ...
Read MoreRead More摘要 【发改委发布《氢能产业发展中长期规划(2021-2035年)》】 到2025年,形成较为完善的氢能产业发展制度政策环境,产业创新能力显著提高,基本掌握核心技术和制造工艺,初步建立较为完整的供应链和产业体系。氢能示范应用取得明显成效,清洁能源制氢及氢能储运技术取得较大进展,市场竞争力大幅提升,初步建立以工业副产氢和可再生能源制氢就近利用为主的氢能供应体系。燃料电池车辆保有量约 5 万辆,部署建设一批加氢站。可再生能源制氢量达到10-20万吨/年,成为新增氢能消费的重要组成部分, 实现二氧化碳减排 100-200 万吨/年。 全文如下: 氢能产业发展中长期规划(2021-2035年) 氢能是一种来源丰富、绿色低碳、应用广泛的二次能源,正逐步成为全球能源转型发展的重要载体之一。为助力实现碳达峰、碳中和目标,深入推进能源生产和消费革命,构建清洁低碳、安全高效的能源体系,促进氢能产业高质量发展,根据《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和 2035 年远景目标纲要》,编制本规划。规划期限为 2021-2035 年。 一、现状与形势 当今世界正经历百年未有之大变局,新一轮科技革命和产业变革同我国经济高质量发展要求形成历史性交汇。以燃料电池为代表的氢能开发利用技术取得重大突破,为实现零排放的能源利用提供重要解决方案,需要牢牢把握全球能源变革发展大势和机遇,加快培育发展氢能产业,加速推进我国能源清洁低碳转型。 从国际看,全球主要发达国家高度重视氢能产业发展,氢能已成为加快能源转型升级、培育经济新增长点的重要战略选择。全球氢能全产业链关键核心技术趋于成熟,燃料电池出货量快速增长、成本持续下降,氢能基础设施建设明显提速,区域性氢能供应网络正在形成。 从国内看,我国是世界上最大的制氢国,年制氢产量约 3300万吨,其中,达到工业氢气质量标准的约 1200 万吨。可再生能源装机量全球第一,在清洁低碳的氢能供给上具有巨大潜力。国内氢能产业呈现积极发展态势,已初步掌握氢能制备、储运、加氢、燃料电池和系统集成等主要技术和生产工艺,在部分区域实现燃料电池汽车小规模示范应用。全产业链规模以上工业企业超过 300 家,集中分布在长三角、粤港澳大湾区、京津冀等区域。 但总体看,我国氢能产业仍处于发展初期,相较于国际先进水平,仍存在产业创新能力不强、技术装备水平不高,支撑产业发展的基础性制度滞后,产业发展形态和发展路径尚需进一步探索等问题和挑战。同时,一些地方盲目跟风、同质化竞争、低水平建设的苗头有所显现。面对新形势、新机遇、新挑战,亟需加强顶层设计和统筹谋划,进一步提升氢能产业创新能力,不断拓展市场应用新空间,引导产业健康有序发展。 二、战略定位 氢能是未来国家能源体系的重要组成部分。充分发挥氢能作为可再生能源规模化高效利用的重要载体作用及其大规模、长周期储能优势,促进异质能源跨地域和跨季节优化配置,推动氢能、电能和热能系统融合,促进形成多元互补融合的现代能源供应体系。 氢能是用能终端实现绿色低碳转型的重要载体。以绿色低碳为方针,加强氢能的绿色供应,营造形式多样的氢能消费生态,提升我国能源安全水平。发挥氢能对碳达峰、碳中和目标的支撑作用,深挖跨界应用潜力,因地制宜引导多元应用,推动交通、工业等用能终端的能源消费转型和高耗能、高排放行业绿色发展,减少温室气体排放。 氢能产业是战略性新兴产业和未来产业重点发展方向。以科技自立自强为引领,紧扣全球新一轮科技革命和产业变革发展趋势,加强氢能产业创新体系建设,加快突破氢能核心技术和关键材料瓶颈,加速产业升级壮大,实现产业链良性循环和创新发展。践行创新驱动,促进氢能技术装备取得突破,加快培育新产品、新业态、新模式,构建绿色低碳产业体系,打造产业转型升级的新增长点,为经济高质量发展注入新动能。 三、总体要求 (一)指导思想 以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导,全面贯彻落实党的十九大和十九届历次全会精神,弘扬伟大建党精神,立足新发展阶段,完整准确全面贯彻新发展理念,构建新发展格局,以推动高质量发展为主题,以深化供给侧结构性改革为主线,紧扣实现碳达峰、碳中和目标,贯彻“四个革命、一个合作”能源安全新战略,着眼抢占未来产业发展先机,统筹氢能产业布局,提升创新能力,完善管理体系,规范有序发展,提高氢能在能源消费结构中的比重,为构建清洁低碳、安全高效的能源体系提供有力支撑。 (二)基本原则 创新引领,自立自强。坚持创新驱动发展,加快氢能创新体系建设,以需求为导向,带动产品创新、应用创新和商业模式创新。集中突破氢能产业技术瓶颈,建立健全产业技术装备体系,增强产业链供应链稳定性和竞争力。充分利用全球创新资源,积极参与全球氢能技术和产业创新合作。 安全为先,清洁低碳。把安全作为氢能产业发展的内在要求,建立健全氢能安全监管制度和标准规范,强化对氢能制、储、输、加、用等全产业链重大安全风险的预防和管控,提升全过程安全管理水平,确保氢能利用安全可控。构建清洁化、低碳化、低成本的多元制氢体系,重点发展可再生能源制氢,严格控制化石能源制氢。 市场主导,政府引导。发挥市场在资源配置中的决定性作用,突出企业主体地位,加强产学研用深度融合,着力提高氢能技术经济性,积极探索氢能利用的商业化路径。更好发挥政府作用,完善产业发展基础性制度体系,强化全国一盘棋,科学优化产业布局,引导产业规范发展。 稳慎应用,示范先行。积极发挥规划引导和政策激励作用,统筹考虑氢能供应能力、产业基础和市场空间,与技术创新水平相适应,有序开展氢能技术创新与产业应用示范,避免一些地方盲目布局、一拥而上。坚持点线结合、以点带面,因地制宜拓展氢能应用场景,稳慎推动氢能在交通、储能、发电、工业等领域的多元应用。 (三)发展目标 到 2025 年,形成较为完善的氢能产业发展制度政策环境,产业创新能力显著提高,基本掌握核心技术和制造工艺,初步建立较为完整的供应链和产业体系。氢能示范应用取得明显成效,清洁能源制氢及氢能储运技术取得较大进展,市场竞争力大幅提升,初步建立以工业副产氢和可再生能源制氢就近利用为主的氢能供应体系。燃料电池车辆保有量约 5 万辆,部署建设一批加氢站。可再生能源制氢量达到10-20万吨/年,成为新增氢能消费的重要组成部分,实现二氧化碳减排 100-200 万吨/年。 再经过 5 年的发展,到 2030 年,形成较为完备的氢能产业技术创新体系、清洁能源制氢及供应体系,产业布局合理有序,可再生能源制氢广泛应用,有力支撑碳达峰目标实现。 到 2035 年,形成氢能产业体系,构建涵盖交通、储能、工业等领域的多元氢能应用生态。可再生能源制氢在终端能源消费中的比重明显提升,对能源绿色转型发展起到重要支撑作用。 四、系统构建支撑氢能产业高质量发展创新体系 围绕氢能高质量发展重大需求,准确把握氢能产业创新发展方向,聚焦短板弱项,适度超前部署一批氢能项目,持续加强基础研究、关键技术和颠覆性技术创新,建立完善更加协同高效的创新体系,不断提升氢能产业竞争力和创新力。 (一)持续提升关键核心技术水平 加快推进质子交换膜燃料电池技术创新,开发关键材料,提高主要性能指标和批量化生产能力,持续提升燃料电池可靠性、稳定性、耐久性。支持新型燃料电池等技术发展。着力推进核心零部件以及关键装备研发制造。加快提高可再生能源制氢转化效率和单台装置制氢规模,突破氢能基础设施环节关键核心技术。开发临氢设备关键影响因素监测与测试技术,加大制、储、输、用氢全链条安全技术开发应用。 持续推进绿色低碳氢能制取、储存、运输和应用等各环节关键核心技术研发。持续开展光解水制氢、氢脆失效、低温吸附、泄漏/扩散/燃爆等氢能科学机理,以及氢能安全基础规律研究。持续推动氢能先进技术、关键设备、重大产品示范应用和产业化发展,构建氢能产业高质量发展技术体系。 (二)着力打造产业创新支撑平台 聚焦氢能重点领域和关键环节,构建多层次、多元化创新平台,加快集聚人才、技术、资金等创新要素。支持高校、科研院所、企业加快建设重点实验室、前沿交叉研究平台,开展氢能应用基础研究和前沿技术研究。 依托龙头企业整合行业优质创新资源,布局产业创新中心、工程研究中心、技术创新中心、制造业创新中心等创新平台,构建高效协作创新网络,支撑行业关键技术开发和工程化应用。鼓励行业优势企业、服务机构,牵头搭建氢能产业知识产权运营中心、氢能产品检验检测及认证综合服务、废弃氢能产品回收处理、氢能安全战略联盟等支撑平台,结合专利导航等工作服务行业创新发展。 支持“专精特新”中小企业参与氢能产业关键共性技术研发,培育一批自主创新能力强的单项冠军企业,促进大中小企业协同创新融通发展。 (三)推动建设氢能专业人才队伍 以氢能技术创新需求为导向,支持引进和培育高端人才,提升氢能基础前沿技术研发能力。加快培育氢能技术及装备专业人才队伍,夯实氢能产业发展的创新基础。建立健全人才培养培训机制,加快推进氢能相关学科专业建设,壮大氢能创新研发人才群体。鼓励职业院校(含技工院校)开设相关专业,培育高素质技术技能人才及其他从业人员。 (四)积极开展氢能技术创新国际合作 鼓励开展氢能科学和技术国际联合研发,推动氢能全产业链关键核心技术、材料和装备创新合作,积极构建国际氢能创新链、产业链。积极参与国际氢能标准化活动。坚持共商共建共享原则,探索与共建“一带一路”国家开展氢能贸易、基础设施建设、产品开发等合作。加强与氢能技术领先的国家和地区开展项目合作,共同开拓第三方国际市场。 五、统筹推进氢能基础设施建设 统筹全国氢能产业布局,合理把握产业发展进度,避免无序竞争,有序推进氢能基础设施建设,强化氢能基础设施安全管理,加快构建安全、稳定、高效的氢能供应网络。 (一)合理布局制氢设施 结合资源禀赋特点和产业布局,因地制宜选择制氢技术路线,逐步推动构建清洁化、低碳化、低成本的多元制氢体系。在焦化、氯碱、丙烷脱氢等行业集聚地区,优先利用工业副产氢,鼓励就近消纳,降低工业副产氢供给成本。在风光水电资源丰富地区,开展可再生能源制氢示范,逐步扩大示范规模,探索季节性储能和电网调峰。推进固体氧化物电解池制氢、光解水制氢、海水制氢、核能高温制氢等技术研发。探索在氢能应用规模较大的地区设立制氢基地。 (二)稳步构建储运体系 以安全可控为前提,积极推进技术材料工艺创新,支持开展多种储运方式的探索和实践。提高高压气态储运效率,加快降低储运成本,有效提升高压气态储运商业化水平。推动低温液氢储运产业化应用,探索固态、深冷高压、有机液体等储运方式应用。开展掺氢天然气管道、纯氢管道等试点示范。逐步构建高密度、轻量化、低成本、多元化的氢能储运体系。 (三)统筹规划加氢网络 坚持需求导向,统筹布局建设加氢站,有序推进加氢网络体系建设。坚持安全为先,节约集约利用土地资源,支持依法依规利用现有加油加气站的场地设施改扩建加氢站。探索站内制氢、储氢和加氢一体化的加氢站等新模式。 六、稳步推进氢能多元化示范应用 坚持以市场应用为牵引,合理布局、把握节奏,有序推进氢能在交通领域的示范应用,拓展在储能、分布式发电、工业等领域的应用,推动规模化发展,加快探索形成有效的氢能产业发展的商业化路径。 (一)有序推进交通领域示范应用 立足本地氢能供应能力、产业环境和市场空间等基础条件,结合道路运输行业发展特点,重点推进氢燃料电池中重型车辆应用,有序拓展氢燃料电池等新能源客、货汽车市场应用空间,逐步建立燃料电池电动汽车与锂电池纯电动汽车的互补发展模式。积极探索燃料电池在船舶、航空器等领域的应用,推动大型氢能航空器研发,不断提升交通领域氢能应用市场规模。 (二)积极开展储能领域示范应用 发挥氢能调节周期长、储能容量大的优势,开展氢储能在可再生能源消纳、电网调峰等应用场景的示范,探索培育风光发电+氢储能一体化应用新模式,逐步形成抽水蓄能、电化学储能、氢储能等多种储能技术相互融合的电力系统储能体系。探索氢能跨能源网络协同优化潜力,促进电能、热能、燃料等异质能源之间的互联互通。 (三)合理布局发电领域多元应用 根据各地既有能源基础设施条件和经济承受能力,因地制宜布局氢燃料电池分布式热电联供设施,推动在社区、园区、矿区、港口等区域内开展氢能源综合利用示范。依托通信基站、数据中心、铁路通信站点、电网变电站等基础设施工程建设,推动氢燃料电池在备用电源领域的市场应用。在可再生能源基地,探索以燃料电池为基础的发电调峰技术研发与示范。结合偏远地区、海岛等用电需求,开展燃料电池分布式发电示范应用。 (四)逐步探索工业领域替代应用 不断提升氢能利用经济性,拓展清洁低碳氢能在化工行业替代的应用空间。开展以氢作为还原剂的氢冶金技术研发应用。探索氢能在工业生产中作为高品质热源的应用。扩大工业领域氢能替代化石能源应用规模,积极引导合成氨、合成甲醇、炼化、煤制油气等行业由高碳工艺向低碳工艺转变,促进高耗能行业绿色低碳发展。 专栏“十四五”时期氢能产业创新应用示范工程 交通 在矿区、港口、工业园区等运营强度大、行驶线路固定区域,探索开展氢燃料电池货车运输示范应用及 70MPa 储氢瓶车辆应用验证。在有条件的地方,可在城市公交车、物流配送车、环卫车等公共服务领域,试点应用燃料电池商用车。结合重点区域生态环保需求和电力基础设施条件,探索氢燃料电池在船舶、航空器等领域的示范应用。 储能 重点在可再生能源资源富集、氢气需求量大的地区,开展集中式可再生能源制氢示范工程,探索氢储能与波动性可再生能源发电协同运行的商业化运营模式。鼓励在燃料电池汽车示范线路等氢气需求量集中区域,布局基于分布式可再生能源或电网低谷负荷的储能/加氢一体站,充分利用站内制氢运输成本低的优势,推动氢能分布式生产和就近利用。 发电 结合增量配电改革和综合能源服务试点,开展氢电融合的微电网示范,推动燃料电池热电联供应用实践。鼓励结合新建和改造通讯基站工程,开展氢燃料电池通信基站备用电源示范应用,并逐步在金融、医院、学校、商业、工矿企业等领域引入氢燃料电池应用。 工业 结合国内冶金和化工行业市场环境和产业基础,探索氢能冶金示范应用,探索开展可再生能源制氢在合成氨、甲醇、炼化、煤制油气等行业替代化石能源的示范。 七、加快完善氢能发展政策和制度保障体系 牢固树立安全底线,完善标准规范体系,加强制度创新供给,着力破除制约产业发展的制度性障碍和政策性瓶颈,不断夯实产业发展制度基础,保障氢能产业创新可持续发展。 (一)建立健全氢能政策体系 制定完善氢能管理有关政策,规范氢能制备、储运和加注等环节建设管理程序,落实安全监管责任,加强产业发展和投资引导,推动氢能规模化应用,促进氢能生产和消费,为能源绿色转型提供支撑。完善氢能基础设施建设运营有关规定,注重在建设要求、审批流程和监管方式等方面强化管理,提升安全运营水平。研究探索可再生能源发电制氢支持性电价政策,完善可再生能源制氢市场化机制,健全覆盖氢储能的储能价格机制,探索氢储能直接参与电力市场交易。 (二)建立完善氢能产业标准体系 推动完善氢能制、储、输、用标准体系,重点围绕建立健全氢能质量、氢安全等基础标准,制氢、储运氢装置、加氢站等基础设施标准,交通、储能等氢能应用标准,增加标准有效供给。鼓励龙头企业积极参与各类标准研制工作,支持有条件的社会团体制定发布相关标准。在政策制定、政府采购、招投标等活动中,严格执行强制性标准,积极采用推荐性标准和国家有关规范。推进氢能产品检验检测和认证公共服务平台建设,推动氢能产品质量认证体系建设。 (三)加强全链条安全监管 加强氢能安全管理制度和标准研究,建立健全氢能全产业安全标准规范,强化安全监管,落实企业安全生产主体责任和部门安全监管责任,落实地方政府氢能产业发展属地管理责任,提高安全管理能力水平。推动氢能产业关键核心技术和安全技术协同发展,加强氢气泄漏检测报警以及氢能相关特种设备的检验、检测等先进技术研发。积极利用互联网、大数据、人工智能等先进技术手段,及时预警氢能生产储运装置、场所和应用终端的泄漏、疲劳、爆燃等风险状态,有效提升事故预防能力。加强应急能力建设,研究制定氢能突发事件处置预案、处置技战术和作业规程,及时有效应对各类氢能安全风险。 八、组织实施 充分认识发展氢能产业的重要意义,把思想、认识和行动统一到党中央、国务院的决策部署上来,加强组织领导和统筹协调,强化政策引导和支持,通过开展试点示范、宣传引导、督导评估等措施,确保规划目标和重点任务落到实处。 (一)充分发挥统筹协调机制作用 建立氢能产业发展部际协调机制,协调解决氢能发展重大问题,研究制定相关配套政策。强化规划引导作用,推动地方结合自身基础条件理性布局氢能产业,实现产业健康有序和集聚发展。 (二)加快构建“1+N”政策体系 坚持以规划为引领,聚焦氢能产业发展的关键环节和重大问题,在氢能规范管理、氢能基础设施建设运营管理、关键核心技术装备创新、氢能产业多元应用试点示范、国家标准体系建设等方面,制定出台相关政策,打造氢能产业发展“1+N”政策体系,有效发挥政策引导作用。 (三)积极推动试点示范 深入贯彻国家重大区域发展战略,不断优化产业空间布局,在供应潜力大、产业基础实、市场空间足、商业化实践经验多的地区稳步开展试点示范。支持试点示范地区发挥自身优势,改革创新,探索氢能产业发展的多种路径,在完善氢能政策体系、提升关键技术创新能力等方面先行先试,形成可复制可推广的经验。建立事中事后监管和考核机制,确保试点示范工作取得实效。 (四)强化财政金融支持 发挥好中央预算内投资引导作用,支持氢能相关产业发展。加强金融支持,鼓励银行业金融机构按照风险可控、商业可持续性原则支持氢能产业发展,运用科技化手段为优质企业提供精准化、差异化金融服务。鼓励产业投资基金、创业投资基金等按照市场化原则支持氢能创新型企业,促进科技成果转移转化。支持符合条件的氢能企业在科创板、创业板等注册上市融资。 (五)深入开展宣传引导 开展氢能制、储、输、用的安全法规和安全标准宣贯工作,增强企业主体安全意识,筑牢氢能安全利用基础。加强氢能科普宣传,注重舆论引导,及时回应社会关切,推动形成社会共识。 (六)做好规划督导评估 加强对规划实施的跟踪分析、督促指导,总结推广先进经验,适时组织开展成效评估工作,及时研究解决规划实施中出现的新情况、新问题。规划实施中期,根据技术进步、资源状况和发展需要,结合规划成效评估工作,进一步优化后续任务工作方案。 ...
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