田红雨
(摄影:冯健男)
作为战略性新兴产业,发展氢能不仅是实施“双碳”战略和保障我国能源安全的需要,也是拉动地方经济和就业率的一项新举措。整体布局氢能产业既可以引领制造产业、民生产业能源结构升级,开辟出一条产业品牌、技术和产能超车的新赛道;同时也会吸引相关制造产业的投资和迁入,形成良性的能源—产业—经济循环。
一、我市目前氢能产业整体情况和存在的问题
为加快“双碳”示范城建设,打造“千亿级新能源产业基地”,引领长春经济社会绿色转型,我市已着手布局和推进绿色氢能产业,并取得了初步成效。2022年二三季度相继落地国家电投长春氢能产研基地100MW级PEM制氢设备中试产线、吉电股份可再生能源PEM制氢加氢一体化等多个氢能制取项目。但就目前落地项目来看,我市多以氢能“制、储、输、用”产业链条中前三个环节为主。事实上氢能的制储输成本较高,若产业链条仅止于此,将无法实现氢能产业经济效益的最大化,并且制约本地制造产业、民生产业在氢能赛道的发展。
目前国内外主要有氢气直接燃烧、氢气燃料电池、氢能化学转化三种氢能消纳方式,也就是如何“用”氢能。我市也均开展了相应工作,但都存在较大不足,主要体现在以下几方面:
1.缺乏天然气氢气掺杂燃烧的前瞻规划。目前,我市供电、采暖主要依靠燃烧煤炭取得,约占总能耗的一半以上。目前建设“双碳”示范城行动方案中提到了“拟逐步建立煤改气工程试点,最终实现以天然气为主的能源结构”,但未对在天然气中掺入少量氢气混合燃烧,大幅降低巨量刚性碳排放这点有明确的前瞻规划。
2.氢气燃料电池产业仍存在攻关型问题。目前,我市结合汽车制造业优势,正大力发展以氢气燃料电池汽车为主的新能源汽车产业,一汽首台全新红旗H5燃料电池汽车已在研发总院试制完成。然而我国燃料电池制造产业属于起步阶段,我市在氢气燃料电池产业制造技术中仍存在有待攻关的重要技术问题,产业技术的自主化比例也亟待提高。
3.氢能化学转化建设目标较为单一。目前,我市拟定氨作为主要储氢介质,但在初步工业实践中,甲醇的储、释氢成本比氨更低;作为能源介质,甲醇与民用交通适应性也更好;作为工业原料,甲醇与氨同等重要。相较来说,利用绿氢和二氧化碳合成甲醇,对于工业、寒地交通等产业更具经济价值和能源价值,所以如将氢能化学转化目标单一化,会限制我市氢能产业的发展。
二、关于规建我市氢能消纳产业的具体建议
为助推长春“双碳”示范城的建设,以新能源为驱动、新材料为载体,形成循环经济,建议前瞻性规建氢能消纳产业,进一步完善我市氢能全产业链发展布局,具体建议如下:
1.先行先试天然气—氢气共混燃烧示范项目。建议结合拟推行的煤改气工程,适时推行天然气—氢气共混燃烧示范项目。一是在煤改气工程实施前,为天然气—氢气共混燃烧做好输送管道安全性整体评估,在严格监管管道氢脆安全隐患的基础上,广泛利用所有廉价氢源(不拘泥于绿氢、蓝氢、灰氢),大幅减少能源使用的碳排放。二是建议切实落地氢能发展规划,扩大绿氢产能、调控氢气售价,从而实现降低碳排放的同时提高经济效益。
2.明晰氢气燃料电池产业自主研发技术攻关路径。建议首先厘清我市现在所处氢气燃料电池产业链的位置以及中长期目标;其次明确自主研发组织形式,了解我市相关企业、大学和科研机构的研发优劣势以及研发组织改造模式,特别是研发资金筹集渠道等;再次要调研国内外市场需求,厘清氢气燃料电池的关键性技术问题,明确满足需求技术攻关项目(如气阀)以及国内外技术合作对象、合作途径的优化思路,实现国际合作建设和自主技术攻关并行发展。
3.确立更为全面的化学转化建设目标。依据国家给予我市的经济发展定位及创造本地经济发展比较优势的思路,建议在充分调研基础上,确立“甲醇和氨并重发展”的化学储氢建设目标,可集中人、财、物优势,分别确立一个二氧化碳加氢制甲醇和一个氮气加氢制氨的示范项目,为氢能消纳做好产业技术储备。在两个化学储氢示范项目确立、开展和推广过程中,做好科技研发的组织协调工作。