當前,發展氫能產業已成為我國推動能源革命、助力實現碳達峰、碳中和目標的重要抓手。由于氫能產業鏈條長,涉及環節和領域眾多,如何構建完整產業鏈、價值鏈,推動氫能產業健康、良性發展,成為政策和行業關注的重點。
日前,中國科學院院士、中國產業發展促進會氫能分會專家委員會主任徐春明接受《中國改革報》專訪,以專家的視角,為打造氫能產業健康發展生態建言。采訪實錄如下:
氫能產業鏈條長,涵蓋上游制氫,中游儲、運、加,下游用氫環節,要形成完整成熟的產業鏈,目前主要的瓶頸在哪里?
徐春明:最關鍵的是制、儲、用各個環節的銜接。目前,單論制氫,已經不存在卡脖子技術,但是制和儲,儲和用之間都存在“空隙”,兩兩之間的有效連接比單個技術的要求更高。比如氫氣生產出來以后,如何走完“最后一公里”,實現“氫進萬家”?這對儲運就有很大的要求。我們大規模的制和用都沒有問題,但是要把氫分銷到千家萬戶,各個環節之間的連接就存在很多的問題。讓制、儲、運、用形成一個鏈條,這方面不是很成熟。
氫能尚處于產業發展初期,要推動氫能產業快速發展,哪些政策支持是目前迫切需要的?
徐春明:首先,要做好“頂層設計”,行業發展到了一定程度,就需要把“頂層設計”做好,引導行業良性的發展,避免出現“野蠻生長”。
其次,需要在各個環節制定標準,對各個環節的產品都進行規范,比如氫存儲、運輸的方式各種各樣,如果缺少標準的規范,就會變成“一團亂局”,不利于行業的有序發展。
此外,政策還要關注行業中卡脖子的材料、設備、系統。在氫能產業中,有的環節可以靠企業自己來發展,有的環節則需要由政府來推動,比如一些企業不愿意干但對于行業發展又很重要的環節,就需要發揮政府職能,把產業鏈各環節打通。
從去年以來,國家大力推動大型風電光伏基地建設,主要在可再生能源資源富集的區域,但這些區域遠離用電負荷中心,在這些區域利用可再生能源就地制氫是解決消納問題的主要路徑之一。目前來看,在這些地區開展綠電制氫存在哪些難題?未來應如何發揮氫在能量存儲、解決可再生能源大規模消納難題方面的優勢?
徐春明:“十四五”“十五五”期間,風電、光伏將會迎來大規模發展期,西部風光資源豐富的區域會成為大規模增長的主力,但真正電力負荷大的地區在東部發達地區,存在區域的不匹配問題。所以氫能被視為一個解決路徑,氫的用途更靈活,儲存方式也較多,但目前來看,在這些地區可再生能源就地制氫還存在一些難題。比如通過管道輸氫給周邊的化工廠用,但化工工業最怕不穩定,需要穩定的供應,這對風電、光伏制氫將會帶來新的挑戰。
面對新的挑戰,我們可以把綠氫變成綠氨,因為氨的儲運容易得多,可以大規模長距離運輸,是一種重要的綠電存儲方式。同時,氨還可以用來制化肥,增加了應用場景。
您談到的綠電制氨,中國石油大學重質油國家重點實驗室與寧東基地有相關的合作,可以介紹一下這一合作的進展嗎?
徐春明:我們跟寧東的和寧化學有限公司(瀘天化集團旗下子公司),這家公司是做合成氨的,也有生產尿素的業務。由于寧夏本身有豐富的光照資源,光伏電力比較便宜,所以我們在2020年啟動了合作,利用當地光伏發電制氫,然后氫加氮合成氨,氨再加二氧化碳生產尿素。其中合成氨和尿素都是成熟的技術,只是氫的來源不一樣了。過去煤制氫需要排放大量二氧化碳,能耗也比較高,現在使用電解水制氫,可以消納大量綠電,同時減少二氧化碳排放。
目前,這個路線正在推進,如果進展順利,到明年1萬噸的示范裝置就可以建成。因為其中的各項技術都是成熟的,將這些技術集成在一起,我們可以明確綜合下來,其運行參數、經濟性到底怎么樣,從而做一些經濟性的比較。
當前,氫能行業發展存在“兩頭熱中間冷”的現象,制氫端和應用端備受關注,而中間的儲運環節相對較冷,對于完整產業鏈的構建,未來政策應如何在儲運環節發力?
徐春明:政府層面應該從頂層來布局和引導,與制氫端和應用端相比,儲運環節存在“光花錢難見效”的困境,需要政府來引導。由于企業的目標是追逐效益,對于一些不受關注但是又很重要的環節,就需要政府來“補鏈”。目前,很多技術和產品大家都在做,但不同的“制”和“用”對“儲運”的要求不同,高壓、管道、液態、固態,哪個路線是合適的,要用最適合的技術路線把不同的環節拼在一起,形成完整的產業鏈,這部分需要政府更多的發力,彌補薄弱環節。
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