全面发挥可再生能源优势推动氢能产业高质量发展——访全国氢能标准化委员会委员王业勤

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本刊编辑 吴鹏飞 高妍蕊

近年来,我国对氢能产业的发展给予了大力支持,国家发展改革委、国家能源局等部门联合发布的《氢能产业发展中长期规划(2021—2035年)》,明确氢能产业发展定位和目标,并提出多项政策措施,如财政支持、税收优惠、市场准入等,对于推动氢能产业的发展、促进能源结构优化和环境保护具有重要意义,也推动了我国氢能产业链的初步成型。

氢能产业在交通、电力、工业等领域的应用尝试,包括燃料电池公交车、制氢加氢一体站、燃料电池热电联供系统、氢能储能电站的示范运行,为氢能在我国的应用和推广提供了重要经验,也促进了氢能储存、运输技术的提升,以及燃料电池电堆寿命和体积功率密度等方面的技术突破。

然而,我国氢能产业的发展仍然面临成本过高、规模化发展不足、标准不统一等问题,需要进一步完善产业发展环境。对此,《新经济导刊》杂志邀请全国氢能标准化委员会委员、中国可再生能源学会氢能专业委员会委员、四川亚联氢能科技股份有限公司(原亚联高科)董事长王业勤,围绕我国氢能产业发展面临的相关问题及对策开展了深入探讨。

我国氢能产业发展现状及面临的挑战

新经济导刊:现阶段,我国氢能产业仍未实现大规模应用,面临成本和规范方面的一些限制和瓶颈,其中的具体原因是什么?如何理解这些瓶颈背后的深层次原因?

王业勤:目前我国氢能产业在交通运输领域发展面临三大挑战。

首先,一次性投资成本高。主要涉及燃料电池汽车和加氢站的建设。其中,燃料电池汽车的成本主要受燃料电池的成本影响,通过技术提升、规模化生产和进口替代,电堆成本将持续下降。然而,加氢站的成本下降相对不易。加氢站的成本是由设备成本、土地占用、安全间距等因素决定的,几乎没有下降空间。简易加氢站、制加氢一体站的全套建设成本从1000万元到3000万元不等,与加油站和充电站相比,建站成本仍然过高。

其次,氢气成本较高。氢能与电能一样属于二次能源,通过天然气、煤等一次能源转换而来。然而,一次能源的不可再生性使其价格受到严格管控,利用一次能源制氢也将面临用氢量越多、氢气价格越高的问题。具备可再生能源发电制备低成本绿氢的区域,基本都远离城市等氢气应用场景,输运加氢的实用性和经济性并不高。为了将低成本绿氢运输到用氢地区,必须将氢气转变为甲醇、氨等其他化学品,这增加了运输的复杂性。如何从政策上降低制氢用氢成本,是现阶段面临的第二个问题,相对而言较为困难。

最后,我国氢能产业仍缺乏统一的标准和规范,与国际标准体系并未完全衔接。以前我国所有制氢相关标准和规范都是针对危化品生产的,为此国家制定了一套严格的管理体系和标准。然而,现阶段氢能具有能源属性,对于商业和民用产品,若采用工业生产的标准来衡量完全不适合,已经制约了整个氢能产业的发展。国外在氢能应用方面有很多优秀案例可以借鉴,比如在安全距离的考量上,例如日本芝公园加氢站、德国斯图加特机场加氢站、美国加州首府萨克拉门托壳牌加氢站、美国加州大学洛杉矶分校加氢站、美国加州洛杉矶纽波特加氢站。日本东京东芝工厂内液氢热电联供站等站内布置的压缩机与主工艺装置、氢储罐、液氢气化设备等可以放在一起,设备、设施相互之间的安全距离远远小于国内的标准规范,距离最近的只有一条检修通道或者是巡检通道。而我国现行的标准,如设备的安全距离、防爆要求、制储氢工艺均按危化品进行管理,既造成土地使用资源浪费、生产成本上升等一系列问题,也阻滞了氢能的商业化应用。相对而言,此问题的解决最为困难,需要国家层面更有力的顶层设计和规划。

总体来说,我国氢能产业在发展过程中仍然面临诸多挑战,需要政府、企业和社会各方面的共同努力,加大对氢能技术研发和产业化的投入,加强政策引导和市场推广,推动我国氢能产业的健康发展。

四川发展氢能产业优势明显、经验丰富

新经济导刊:现阶段,四川省氢能产业发展的现状如何?

王业勤:四川省利用丰富的水电资源,三州一市的光伏和风电资源,优先发展谷电和消纳电水电制氢技术,并积极推动氢能供应网络的建设,已经成为国内氢能产业链最为完整的地区之一。四川省在氢能应用规模方面居于西部首位,在燃料电池电堆、关键材料、系统集成、整机整车研发方面取得重要突破,并在储运环节不断探索高压气态储氢、固态储氢、液态储氢等先进技术。

在燃料电池环节,四川省已经具备年产1000套氢燃料电池发动机的批量化生产能力,并且成功研制出国内首台100千瓦分布式氢燃料电池热电联动系统等一系列氢能发展关键设备。在整车整机环节,四川省的德阳市,成都的郫都区、彭州市、龙泉驿区已经成为氢能产业的主要承载地,聚集了一批知名骨干企业,覆盖了制氢、储运、加注、燃料电池、整车整机、检测等产业链各个环节。

同时,四川省还积极推动氢能高端装备研发制造和氢能供应两大主线的发展,针对燃料电池基础材料及关键零部件、电解水制氢装备、氢能储运装备、氢能终端应用、氢能装备检测认证等产业链关键环节进行重点突破。

在示范应用方面,四川省也进行了广泛的探索,包括公共交通、物流运输、能源储存等领域,建成了多种类型的加氢站,在轨道交通、无人机等领域也进行了示范应用。此外,四川省还实现了热电联供和分布式能源等领域的示范应用,建设了氢能分布式能源站和备用电源项目。

虽然四川省具备完善的产业链布局,但是四川省并没有纳入示范城市群。为了进一步发展四川氢能产业,建议把四川和重庆两地纳入国家燃料电池汽车示范城市群,并给予氢能企业更多政策优惠和资源支持,以氢能发展带动当地的经济增长。

新经济导刊:可以说,四川省在氢能产业发展方面取得了积极的进展。那么,请介绍一下四川省发展氢能产业的优势在哪些方面。 

王业勤:首先,四川省拥有丰富的清洁能源资源,包括水力资源、风能资源和太阳能资源。这些资源的开发利用为氢能产业发展提供了可持续的能源供应。其次,四川省具有雄厚的工业基础条件,包括在水电装备制造、风电装备制造、光伏产品制造等方面形成优势,氢能装备的生产具有良好基础。此外,四川省政府高度重视清洁能源的发展和利用,出台了一系列支持政策,为四川省氢能产业的发展提供有力支撑。

新经济导刊:作为四川省核心城市的成都市,在氢能产业发展方面的优势是否更为明显?

王业勤:是的,成都市作为四川省的核心城市,非常重视氢能产业发展,也具有自身显著的优势。成都市围绕“绿氢之都”的建设使命,发挥水电资源优势,推动氢能产业高质量发展。成都市发展氢能产业的先天优势,主要体现在以下几个方面:

首先,成都市拥有丰富的清洁能源资源。成都市位于四川西部,拥有丰富的水力资源和经济绿电,可再生能源电解水制氢潜力超50万吨/年。近年来,成都市大力支持彭州、郫都等区(市)县依托现有水电资源禀赋优势就近建设大规模电解水制氢、制氢加氢一体站,首座2600标方/小时电解水制氢工厂已建成投产,首座制氢加氢一体站正加快建设。

其次,成都市工业门类齐全,产业基础雄厚。成都市拥有新能源、汽车、轨道交通等28个重点产业链,氢能关联产业较多。同时成都机动车保有量达630万辆,位居全国第一,成为氢交通市场潜力最大的城市之一,氢能汽车将为城市降低排放、减少雾霾、提高空气质量做出巨大的贡献,并在发电、储能、钢铁冶炼等领域拥有广阔市场。

最后,成都市城市能级较优,发展潜力广阔。成都市常住人口超过2100万,GDP超过2万亿元,已跻身超大城市行列,并提出2027年GDP超过3万亿元的目标。同时,成都市创新资源丰厚,拥有四川大学、成都电子科大等60余家高校院所以及多位知名氢能领域院士专家。以上三个优势因素支撑了成都市氢能产业的快速发展。

新经济导刊:请详细介绍一下成都市在发展氢能产业方面的经验和独特做法。

王业勤:成都市在发展氢能产业方面形成了独特的做法和策略,主要体现在以下几个方面:

第一,成都市坚持创新驱动,打造产业核心竞争力。为了推动氢能产业的发展,成都市不断强化企业科技创新的主体地位,鼓励企业加大研发投入,提高技术水平和创新能力。同时,成都市还积极培育重大科技创新载体,建设了一批国家级和省级创新平台,为氢能产业的发展提供了强有力的技术支持。

第二,成都市注重全链发展,提升产业集群凝聚力。成都市充分利用自身完整的工业体系和市场条件,逐步汇聚了100余家涉氢企业,覆盖产业链上下游各个环节,形成了完整的产业链条。这种全链发展的模式有助于提高产业的整体竞争力和凝聚力,推动氢能产业的快速发展。

第三,成都市坚持政策引领,增强产业发展驱动力。为了推动氢能产业的发展,成都市出台了一系列政策措施,包括《成都市氢能产业发展规划(2019—2023年)》《关于促进氢能产业高质量发展的若干意见》《成都市加氢站建设运营管理办法(试行)》等。这些政策措施为氢能产业的发展提供了有力的政策支持和保障。

第四,成都市强化示范应用,深化产业引领力竞争力。为了推动氢能产业的示范应用,成都市积极拓展氢能在交通、发电、工业等领域的示范应用,推广燃料电池公交车、物流车等应用场景,建设加氢站和光伏制氢发电项目等。这些示范应用有助于提高氢能产业的知名度和影响力,推动产业快速发展。成都市发展氢能产业的四大策略,推动了成都市成为国内领先的氢能产业发展城市之一。

破解行业痛点,以创新推进氢能产业健康发展

新经济导刊:虽然我们在推动氢能产业方面取得了较大进展和成效,但我国氢能产业依然面临着一些挑战。作为行业企业的负责人,能否从企业的角度分享一下破解产业发展痛点的方法或建议?

王业勤:面对氢能行业的现实挑战和发展趋势,亚联氢能正在积极寻求解决方案。首先,亚联氢能将努力推动产品从工业特性向商业特性转型。通过标准化产品设计和生产流程,亚联氢能能够实现产品的批量生产,从而降低成本并提高效率。

在具体产品和布局方面,亚联氢能将从水电解制氢、天然气制氢和工业副产氢回收等领域入手,逐步扩展到下游产品领域,如绿氨、绿甲醇和沼气制甲醇等。为实现这一目标,亚联氢能在天津和德阳分别投资建设了生产加工基地,逐步实现企业在氢能领域的规划目标。

亚联氢能在制氢和氢气提纯装置方面拥有丰富的经验,已经成功建设了超过650套装置。亚联氢能承接了多个国家级制氢项目、首套项目和省级重大专项项目,成为众多世界500强公司的指定氢气制备成套商。此外,企业还获得了中国、美国和欧盟专利相关部门的75项专利授权,这些专利证明了我们在技术创新方面的成果和实力。

除了技术创新和产品研发,亚联氢能还积极参与氢能标准体系建设工作,牵头起草了一项国家标准,并参与起草了七项国家标准、三项团体标准和一项国际标准。这些标准的制定和参与对于推动氢能产业的发展和规范化具有重要意义。

亚联氢能将继续致力于氢能解决方案的研发和推广,为推动氢能产业的发展做出更大贡献。我们将继续加强技术创新,提高产品质量和性能,为客户提供更加可靠和高效的氢能解决方案。同时,企业还将继续参与氢能标准体系建设工作,推动氢能产业的规范化和可持续发展。

我们相信,在不久的将来,氢能将成为能源领域的重要组成部分,进而创造更加清洁、可持续的未来。

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