“綠氫是我國能源低碳轉(zhuǎn)型的核心方向之一”“未來能源結(jié)構(gòu)將呈現(xiàn)‘電為主、氫為輔’的格局”“目前的綠氫成本仍高企”
在業(yè)內(nèi)專家看來,當(dāng)前我國氫能運(yùn)行產(chǎn)能快速提升,政策體系不斷完善。然而,在產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展背后,成本高昂、電氫系統(tǒng)協(xié)同以及政策標(biāo)準(zhǔn)適配等現(xiàn)實(shí)問題依然突出。
電氫耦合是必然趨勢
隨著可再生能源裝機(jī)的不斷攀升,電氫協(xié)同發(fā)展已成必然趨勢。專家認(rèn)為,綠氫已不再是單一的能源載體,而是催生新質(zhì)生產(chǎn)力發(fā)展的新增長極。
中國能源研究會副秘書長王凡指出,綠氫依托可再生能源電解水制備,不僅能高效消納風(fēng)光富余電力,破解新能源消納瓶頸,更能在鋼鐵、煉化、化工、交通等領(lǐng)域替代化石燃料,是實(shí)現(xiàn)工業(yè)脫碳與保障能源安全的重要路徑。
“從全球視野看,各國對氫能的定位雖有差異——歐美視其為戰(zhàn)略儲備與脫碳工具,日韓將其作為多元化能源供給產(chǎn)業(yè),而澳俄則看重其出口潛力。”電力規(guī)劃設(shè)計(jì)總院清潔能源研究院融合三處處長龍望成分析指出,中國氫能的定位最為綜合,既是國家能源的重要組成部分,也是綠色低碳轉(zhuǎn)型載體,更是我國未來產(chǎn)業(yè)的重要方向。預(yù)測到2060年,氫能在我國終端能源消費(fèi)中的占比預(yù)計(jì)將達(dá)到12%—15%。未來終端能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)將形成“以電為主、氫為重要補(bǔ)充”的格局,電氫耦合將成為實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的關(guān)鍵路徑。
龍望成判斷,綠氫產(chǎn)業(yè)發(fā)展將經(jīng)歷三個(gè)階段:初期依托電網(wǎng)支撐以保障滿負(fù)荷運(yùn)行;中期實(shí)現(xiàn)自主調(diào)峰,電網(wǎng)作為輔助調(diào)節(jié);遠(yuǎn)期在特定場景下以離網(wǎng)制氫為主,實(shí)現(xiàn)自主調(diào)峰。與此同時(shí),隨著技術(shù)的不斷迭代,綠氫產(chǎn)業(yè)有望復(fù)刻光伏、風(fēng)電的降價(jià)路徑,加速跨過經(jīng)濟(jì)性門檻,接棒“新三樣”成為我國外貿(mào)出口與增長的新引擎。
綠色價(jià)值亟待變現(xiàn)
盡管前景廣闊,但業(yè)內(nèi)一致認(rèn)為,我國綠氫產(chǎn)業(yè)仍面臨成本、技術(shù)、市場及體制機(jī)制等挑戰(zhàn),而“成本高”是阻礙綠氫產(chǎn)業(yè)發(fā)展的最大絆腳石。
中國電力企業(yè)聯(lián)合會氫能分會副秘書長周星直言,我國已有約25萬噸綠氫產(chǎn)能,但目前國內(nèi)氫能結(jié)構(gòu)中,化石能源制氫占比高達(dá)80%,綠氫替代壓力巨大。綠氫面臨的最大挑戰(zhàn)在于成本問題,而成本高企的原因之一在于其綠色價(jià)值尚未在市場中體現(xiàn)。值得注意的是,綠氫供應(yīng)鏈的技術(shù)水平雖大幅提升,但部分關(guān)鍵核心材料和裝備的國產(chǎn)化、自主化水平仍需進(jìn)一步提升。
在具體的項(xiàng)目落地與運(yùn)行層面,龍望成指出,綠電直連等新型供電模式雖然為降低成本提供了可能,但如何設(shè)計(jì)運(yùn)營結(jié)算模式、如何優(yōu)化并網(wǎng)容量降低輸配電價(jià),直接影響項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)性。此外,隨著綠氫發(fā)展規(guī)模擴(kuò)大,跨區(qū)域配置能力不足的問題日益凸顯。為支撐未來綠氫跨區(qū)域優(yōu)化配置,需加快規(guī)劃布局管網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施。
另一個(gè)挑戰(zhàn)是源網(wǎng)荷儲的匹配難度。龍望成表示,化工產(chǎn)業(yè)追求安、穩(wěn)、長、滿、優(yōu)運(yùn)行,而新能源發(fā)電具有波動性,這種上下游供需的不匹配,導(dǎo)致綠氫在化工領(lǐng)域的消納存在技術(shù)障礙。為此,需要推動下游化工端適應(yīng)柔性波動,促進(jìn)“綠電—綠氫—綠色化工”的全鏈條協(xié)同優(yōu)化。
構(gòu)建政策與標(biāo)準(zhǔn)雙支撐
面對上述諸多挑戰(zhàn),業(yè)內(nèi)專家認(rèn)為,綠氫正處于從政策驅(qū)動向市場驅(qū)動過渡階段,未來需要從政策頂層設(shè)計(jì)、技術(shù)創(chuàng)新路徑及市場機(jī)制構(gòu)建等方面破局。
中國能源研究會與自然資源保護(hù)協(xié)會合作的研究認(rèn)為,應(yīng)創(chuàng)新性提出區(qū)域差異化綠電發(fā)展路徑,因地制宜結(jié)合資源、電網(wǎng)及用氫需求,破解“一刀切”發(fā)展難題。研究選取了山東、四川、甘肅三類典型地區(qū),對綠電直連、公網(wǎng)購電、微電網(wǎng)三種制氫模式開展了多場景仿真模擬與成本效益對比。研究建議,應(yīng)構(gòu)建全維度政策優(yōu)化方案,從區(qū)域規(guī)劃、差異化補(bǔ)貼、市場協(xié)同等方面提供量化支持,并系統(tǒng)梳理國內(nèi)外綠氫政策,助力中國綠氫標(biāo)準(zhǔn)接軌國際。
周星建議,未來應(yīng)進(jìn)一步加快建立氫能綠色價(jià)值的認(rèn)證和交易機(jī)制,并推動各省在體制機(jī)制上進(jìn)行試點(diǎn)示范,特別是優(yōu)化綠氫項(xiàng)目審批管理流程。同時(shí),依托工信部、國家發(fā)改委和國家能源局的試點(diǎn)項(xiàng)目,持續(xù)推動能源領(lǐng)域首臺(套)重大技術(shù)裝備的認(rèn)定與應(yīng)用,重點(diǎn)關(guān)注控制系統(tǒng)、測試平臺及儲運(yùn)裝備等短板環(huán)節(jié)。
針對綠氫技術(shù)與成本優(yōu)化,龍望成提出“全鏈條優(yōu)化”的思路,開展綠電、綠氫及綠色化工全鏈條一體化設(shè)計(jì)。在風(fēng)光氫儲系統(tǒng)中,要根據(jù)下游用氫需求對新能源與制氫系統(tǒng)進(jìn)行容量優(yōu)化,并合理配置電化學(xué)儲能與儲氫規(guī)模,在系統(tǒng)投資成本與調(diào)節(jié)能力配置之間找到平衡。此外,應(yīng)充分挖掘制氫系統(tǒng)的靈活調(diào)節(jié)能力,探索發(fā)展柔性化工合成技術(shù),通過一體化智慧調(diào)控平臺等手段實(shí)現(xiàn)綠電、綠氫及綠色化工一體化高效運(yùn)行。
原標(biāo)題:綠氫如何跨越經(jīng)濟(jì)性門檻
作者:蘇南
責(zé)任編輯:王少晨
網(wǎng)頁編輯:蘇偉