中國儲能網(wǎng)訊：
可再生能源制氫產(chǎn)業(yè)的機遇與挑戰(zhàn)
隨著可再生能源制氫的碳減排定位逐漸明晰，全球主要國家和地區(qū)陸續(xù)上調(diào)綠氫/清潔氫發(fā)展目標，完善相關(guān)標準體系，并為綠氫制備及電解槽生產(chǎn)項目提供補貼。
“十四五”以來，我國也陸續(xù)出臺各項可再生能源制氫相關(guān)政策，引導(dǎo)和支持氫能產(chǎn)業(yè)全方位發(fā)展。內(nèi)蒙古、吉林等多地明確提出可再生能源制氫發(fā)展目標，推進“風(fēng)光儲＋氫”“源網(wǎng)荷儲＋氫”等示范項目建設(shè)，實施綠氫銷售價格、制氫電費補貼，松綁綠氫項目化工園區(qū)限制和?；吩S可政策，各項舉措更加務(wù)實落地。
隨著上游技術(shù)裝備迭代升級及下游應(yīng)用場景拓展，國內(nèi)規(guī)模化綠氫示范項目加速擴張，2023年我國處于不同階段綠氫項目累計達40個，總制氫規(guī)模近18.65吉瓦；風(fēng)光氫氨醇模式亦逐步起量，從建成到規(guī)劃階段，綠醇產(chǎn)能規(guī)模已超750萬噸/年、綠氨產(chǎn)能規(guī)模已超1000萬噸/年。
盡管我國可再生能源制氫產(chǎn)業(yè)發(fā)展勢頭強勁，但在經(jīng)濟性、技術(shù)、體制機制等方面仍面臨挑戰(zhàn)和障礙。首先，綠氫生產(chǎn)成本高于煤制氫和天然氣制氫，供需的時空錯配亟待配套大規(guī)模長距離氫氣儲運能力，加劇了經(jīng)濟性差的難題。其次，綠氫制備技術(shù)水平有待提升，大標方堿性電解槽等缺乏長期運行數(shù)據(jù)，下游消納技術(shù)及場景還處于研發(fā)階段，大規(guī)模應(yīng)用尚需時日。最后，現(xiàn)有體制機制及標準與綠氫產(chǎn)業(yè)體系不匹配，大部分地區(qū)對化工園區(qū)制氫的硬性要求及氫氣?；穼傩怨芾砗艽蟪潭壬舷拗屏孙L(fēng)光制氫項目的落地。
四條路徑推動可再生能源制氫產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展
可再生能源制氫產(chǎn)業(yè)面臨經(jīng)濟、技術(shù)、體制機制難題，為破解這些難題，可通過以下四條路徑推動產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。
一是技術(shù)裝備創(chuàng)新、體制機制創(chuàng)新、商業(yè)模式創(chuàng)新三管齊下，推動綠氫生產(chǎn)成本大幅下降。聚焦制氫設(shè)備性能提升和離網(wǎng)制氫技術(shù)攻關(guān)，探索合理的綠氫存儲手段及下游消納方式，因地制宜發(fā)展大規(guī)模風(fēng)光離網(wǎng)制氫，創(chuàng)新可再生能源制氫并網(wǎng)模式，從“自發(fā)自用，余電上網(wǎng)”變?yōu)椤盎娚暇W(wǎng)，棄電制氫”。
二是因地制宜，探索多元化發(fā)展模式。拓展綠氫在化工、航運、儲能等領(lǐng)域的應(yīng)用場景，探索綠氫就地轉(zhuǎn)化為化工產(chǎn)品，發(fā)展綠色氫基高密度燃料，利用氫氨中長時儲能提升電力系統(tǒng)運行可靠性。
三是建設(shè)基礎(chǔ)設(shè)施，化解時空錯配矛盾。通過在大基地外送線路開辟綠氫專道，建設(shè)高壓直流輸電基礎(chǔ)設(shè)施和智能電網(wǎng)技術(shù)設(shè)施，實現(xiàn)需求側(cè)就地制氫，也可在大基地就地制氫，通過輸氫/摻氫管線實現(xiàn)長距離外送。
四是開展離網(wǎng)型可再生能源制氫及下游柔性生產(chǎn)一體化示范。推進光伏、陸地風(fēng)電及海上風(fēng)電離網(wǎng)制氫與綠醇、綠氨等下游柔性生產(chǎn)耦合，擴大綠氫應(yīng)用市場和規(guī)模。
保障可再生能源制氫產(chǎn)業(yè)健康有序發(fā)展
為保障可再生能源制氫產(chǎn)業(yè)健康有序發(fā)展，擬從政策支持、技術(shù)標準、財稅激勵、管理機制等方面提出建議。
一是構(gòu)建全國層面可再生能源制氫支持政策體系。建立跨部門協(xié)調(diào)機制，制定可再生能源制氫項目生產(chǎn)保障政策，鼓勵有條件的地區(qū)實施自發(fā)自用綠電優(yōu)先并網(wǎng)、免交部分系統(tǒng)備用容量費和政府性基金及附加費等電價支持政策，探索將綠氫CCER（國家核證自愿減排量）納入市場交易品種，打造氫能碳減排市場化交易機制。
二是推動可再生能源制氫關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)和標準體系完善。支持綠氫裝備的國產(chǎn)化研發(fā)及規(guī)?；瘧?yīng)用，完善可再生能源制氫的制、儲、輸、用標準體系，制定綠醇、綠氨相關(guān)標準，推進與國家、國際標準的互認和兼容，籌劃實施綠氫領(lǐng)跑者計劃，完善并提升可再生能源制氫技術(shù)裝備的檢測、認證、應(yīng)用等領(lǐng)域基礎(chǔ)服務(wù)能力，加快綠氫商業(yè)化進程。
三是鼓勵各地區(qū)制定可再生能源制氫財稅激勵政策。鼓勵具備條件的地區(qū)完善分時電價機制，實施利用棄風(fēng)、棄光、棄水及谷段電力制氫等電價優(yōu)惠政策，探索綠氫制備及零部件生產(chǎn)等相關(guān)環(huán)節(jié)享受低增值稅稅率、所得稅“兩免三減半”等優(yōu)惠政策，對采用先進技術(shù)的低能耗綠氫項目開展售價或電費補貼，鼓勵金融機構(gòu)加強可再生能源制氫產(chǎn)業(yè)綠色金融和信貸支持，鼓勵具備條件的地區(qū)為可再生能源制氫提供配套風(fēng)光指標和項目用地支持。
四是推動各地區(qū)創(chuàng)新可再生能源制氫管理機制。鼓勵放開化工園區(qū)可再生能源制氫管理限制，松綁綠氫危險化學(xué)品安全許可政策，支持離網(wǎng)制氫項目申報，明確項目主管部門，開通綠色申報通道，簡化申報流程。
我國可再生能源制氫潛力及市場供需分析
●區(qū)域潛力
我國光資源豐富地區(qū)集中在“三北”地區(qū)、青藏高原及西南地區(qū)，風(fēng)資源豐富地區(qū)主要是三北地區(qū)及東南沿海等地，這些地區(qū)地廣人稀，陸上可再生能源制氫項目的建設(shè)條件較好；未來隨著近海海上風(fēng)電成本逐步逼近平價，近海海上風(fēng)電制氫項目將從示范走向規(guī)?；l(fā)展；深遠海海上風(fēng)電制氫技術(shù)尚不成熟，預(yù)計較長時期內(nèi)獨立能源站將以滿足特定需求的定位得到發(fā)展。
●產(chǎn)量預(yù)測
根據(jù)清華大學(xué)碳中和研究院對當前主流碳達峰、碳中和情景下2030年和2060年我國各電源發(fā)電量研究，2060年風(fēng)力發(fā)電量約6.5萬億千瓦時、光伏發(fā)電量約7.5萬億千瓦時。中國石化在《中國能源展望2060（2024年版）》中也對綠氫產(chǎn)量進行了預(yù)測，2060年綠氫產(chǎn)量為7680萬噸?！段覈娏μ歼_峰、碳中和路徑研究》預(yù)測2060年可再生能源制氫用電量將達到1.7萬億千瓦時 ，對應(yīng)綠氫產(chǎn)量3000萬噸。氫能聯(lián)盟在《開啟綠色氫能新時代之匙：中國2030年“可再生氫100”發(fā)展路線圖》中提出，2060年達到0.75億～1億噸可再生氫的目標。
●需求預(yù)測
2060年工業(yè)部門氫能需求在7400萬～8800萬噸。按下限方案分析，氫能作為原料，2060年需求將在4700萬噸以上，主要用作煉鋼過程的還原劑，用于石化和化工行業(yè)的元素平衡，在這些領(lǐng)域，氫能是最為重要甚至是唯一脫碳方案；氫能作為能源轉(zhuǎn)換介質(zhì)用于生產(chǎn)純氨、甲醇等富氫燃料，2060年需求將達900萬噸。在上限方案中，氫能作為生產(chǎn)高品位熱能的燃料，2060年需求將達1500萬噸。
預(yù)計2035年左右，氫能生產(chǎn)、輸送、儲存技術(shù)將會有明顯進展，氫能有望逐步用于交通部門電能難以替代的場景，特別是應(yīng)用在遠洋巨輪及遠距離民航飛機中。研究表明，2060年交通部門氫能總需求為1400萬~2050萬噸，其中重卡領(lǐng)域需求為500萬～800萬噸、民航為300萬～500萬噸、水運為500萬～600萬噸、其他交通領(lǐng)域為100萬～150萬噸。屆時氫能可滿足交通用能需求的20％以上，將發(fā)揮比較重要的替代作用。
實現(xiàn)碳中和情景下，2060年建筑部門氫能需求為400萬～500萬噸、能源部門氫能需求為500萬～800萬噸。2060年我國氫能需求總量在9700萬～12150萬噸。
專家視點：可再生能源制氫對促進我國新能源規(guī)?；镁哂兄匾饬x
□中國工程院院士 彭蘇萍
氫能作為一種來源豐富、綠色低碳、應(yīng)用廣泛的二次能源，是未來國家能源體系的重要組成部分，也是用能終端實現(xiàn)綠色低碳轉(zhuǎn)型的重要載體。2022年3月，國家發(fā)展改革委、國家能源局聯(lián)合發(fā)布《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃（2021~2035年）》，明確了氫能產(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)略定位和綠色低碳的發(fā)展方向?？稍偕茉粗茪鋵Υ龠M我國新能源規(guī)模化利用、助力實現(xiàn)碳達峰碳中和目標、加快經(jīng)濟社會發(fā)展全面綠色轉(zhuǎn)型具有重要意義。
在供應(yīng)側(cè)，可再生能源制氫是充分發(fā)揮氫能作為可再生能源規(guī)?；咝Ю玫闹匾d體作用及其大規(guī)模、長周期儲能優(yōu)勢的必由之路。在消費側(cè)，以可再生能源制氫為代表的綠色氫能供應(yīng)是推動交通、工業(yè)等用能終端綠色低碳轉(zhuǎn)型的前提條件。當前，可再生能源制氫面臨生產(chǎn)成本高、資源與需求時空分布錯配、體制機制及標準不完善、制氫技術(shù)裝備水平有待提升等一系列挑戰(zhàn)，需要政府、企業(yè)、高校、科研院所等多方力量協(xié)同，推動產(chǎn)學(xué)研用貫通，打破可再生能源制氫產(chǎn)業(yè)各環(huán)節(jié)存在的制約和障礙。為此，提出以下四方面建議：
一是標準先行。制定氫產(chǎn)品碳足跡核算標準，結(jié)合我國發(fā)展實際，進一步明確清潔低碳氫界定標準，并推動與歐盟等的相關(guān)標準接軌，為綠氫發(fā)展夯實標準基礎(chǔ)。
二是降本增效。加大科技研發(fā)投入，積極開展可再生能源制氫項目示范，攻克可再生能源制氫難以適應(yīng)新能源發(fā)電間歇性和波動性的技術(shù)難題，通過技術(shù)創(chuàng)新與市場機制改革，提高可再生能源制氫產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟性。
三是重點突破。在新能源資源豐富的“三北”地區(qū)，鼓勵配套建設(shè)合成氨、合成甲醇等工廠，通過改進氫基能源合成技術(shù)來適應(yīng)新能源發(fā)電波動性，促進綠氫就地消納。
四是需求引領(lǐng)。以推動可再生能源制氫在工業(yè)領(lǐng)域規(guī)模化應(yīng)用為目標，出臺相關(guān)支持政策，拓寬綠氫應(yīng)用場景，強化需求對供給的牽引。
