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下載手機(jī)APP 國家展開變革委、國家動(dòng)力局近期聯(lián)合發(fā)布了《氫能工業(yè)展開中長時(shí)間規(guī)劃(2021-2035年)》(簡稱《規(guī)劃》)?！兑?guī)劃》清晰了氫的動(dòng)力特色，從中長時(shí)間和大動(dòng)力的角度，清晰了氫能在我國動(dòng)力綠色低碳轉(zhuǎn)型中的戰(zhàn)略定位、總體要求和展開方針，為我國氫能工業(yè)久遠(yuǎn)展開描繪了宏偉藍(lán)圖。《規(guī)劃》是對(duì)我國氫能工業(yè)展開的頂層規(guī)劃，將成為輔導(dǎo)我國氫能工業(yè)健康可繼續(xù)展開的綱領(lǐng)性、輔導(dǎo)性文件。
清晰了氫能三大戰(zhàn)略定位。從《規(guī)劃》中對(duì)氫能的三大定位來看，不只清晰了氫能的動(dòng)力特色，更把氫能作為完成“雙碳”方針的重要載體和推進(jìn)高質(zhì)量展開的戰(zhàn)略性新興工業(yè)。
清晰了四項(xiàng)展開準(zhǔn)則。一是把立異放在首位，并豐厚了立異內(nèi)涵，覆蓋技能立異、產(chǎn)品立異、運(yùn)用立異和商業(yè)模式立異。二是把安全作為展開的前提，加強(qiáng)對(duì)氫能全鏈條安全監(jiān)管，據(jù)守安全底線。三是平衡政府和商場的聯(lián)系，商場是主導(dǎo)，企業(yè)是主體，政府活躍有為。四是清晰穩(wěn)慎展開、演示引領(lǐng)，既活躍引導(dǎo)，又防止過熱過頭，一哄而上，有利于氫能工業(yè)在方針引導(dǎo)和演示引領(lǐng)下有序有用展開。
清晰了3個(gè)階段的展開方針?！兑?guī)劃》分階段提出了2025年、2030年、2035年的完成方針。大體而言，“十四五”是商場導(dǎo)入期，以科技攻關(guān)和演示運(yùn)用為主。“十五五”為商場展開期，商業(yè)化條件逐漸形成。“十六五”為商場老練期，進(jìn)入全面商業(yè)化階段，氫能多元化運(yùn)用生態(tài)逐漸展開老練。
清晰了4個(gè)方面14項(xiàng)重要行動(dòng)?！兑?guī)劃》部署了4個(gè)方面推進(jìn)氫能工業(yè)高質(zhì)量展開的重要行動(dòng)。一是體系構(gòu)建氫能工業(yè)立異體系。環(huán)繞以質(zhì)子交流膜燃料電池技能為代表的燃料電池范疇技能立異，氫能制、儲(chǔ)、輸、用全鏈條安全技能，特別是綠色低碳?xì)淠苤迫『瓦\(yùn)用等方面加強(qiáng)要害核心技能研發(fā)、渠道建造和人才培養(yǎng)。二是統(tǒng)籌全國氫能工業(yè)布局和氫能根底設(shè)施建造，初期以工業(yè)副產(chǎn)氫就地消納和演示城市群建造，帶動(dòng)工業(yè)演示起步，逐漸推進(jìn)構(gòu)建清潔化、低本錢的多元制氫體系和高密度、低本錢、多元化的氫能儲(chǔ)運(yùn)體系，以商場需求為導(dǎo)向推進(jìn)加氫網(wǎng)絡(luò)體系建造。三是有序推進(jìn)氫能多元化運(yùn)用，以交通范疇為先行引領(lǐng)，逐漸推進(jìn)氫能在石化、冶金、水泥、電力和儲(chǔ)能等范疇的運(yùn)用，探究形成商業(yè)化展開路徑。四是牢固樹立安全底線，樹立健全氫能方針和準(zhǔn)則保證體系，完善氫能工業(yè)規(guī)范，加強(qiáng)安全監(jiān)管，保證氫能工業(yè)可繼續(xù)展開。
《規(guī)劃》杰出著重立異引領(lǐng)。氫能工業(yè)的展開，首先要解決核心技能要害配備的自主可控和競爭力的有用前進(jìn)問題。在制氫范疇，我國現(xiàn)在以化石動(dòng)力制氫為主?？稍偕鷦?dòng)力制氫方面，堿性電解水制氫技能相對(duì)老練，質(zhì)子交流膜、光解水制氫技能等先進(jìn)技能還有較大距離。在儲(chǔ)運(yùn)氫方面，70兆帕高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫、低溫液態(tài)儲(chǔ)氫和管道輸氫、有機(jī)液體化合物儲(chǔ)氫、金屬儲(chǔ)氫等適應(yīng)大規(guī)模氫能運(yùn)用的儲(chǔ)運(yùn)技能需求繼續(xù)攻關(guān)。因而，《規(guī)劃》把立異擺在了愈加杰出的位置，要求準(zhǔn)確掌握氫能工業(yè)立異展開方向，聚集短板弱項(xiàng)，打破氫能制備、貯存、輸運(yùn)、運(yùn)用全鏈條要害核心技能攻關(guān)，推進(jìn)核心零部件以及要害配備國產(chǎn)化。
《規(guī)劃》反復(fù)著重安全為先。氫能作為一個(gè)新的動(dòng)力品類，與現(xiàn)有的能量載體(汽油、煤油、柴油、天然氣、電力、煤炭)比較，公眾知道度低，對(duì)其安全的擔(dān)憂一向存在。對(duì)氫能工業(yè)而言，自身具有較高的安全危險(xiǎn)，加上現(xiàn)階段我國工業(yè)相關(guān)主體在氫安全方面的專業(yè)才能和管控水平還存在許多缺少，必定要把安全作為展開的基線、底線、生命線。否則，一旦發(fā)生重大事端，對(duì)整個(gè)職業(yè)將帶來災(zāi)難性、顛覆性的影響。氫氣在制取、貯存、運(yùn)輸、運(yùn)用等各環(huán)節(jié)對(duì)安全都有較高要求，需求加強(qiáng)技能攻關(guān)、資料研發(fā)、規(guī)范法規(guī)建造，經(jīng)過技能前進(jìn)和法規(guī)束縛保證安全。因而，《規(guī)劃》要求加強(qiáng)對(duì)氫能全鏈條安全監(jiān)管，據(jù)守安全底線，落實(shí)安全出產(chǎn)責(zé)任制，保證氫能運(yùn)用安全可控。
《規(guī)劃》重點(diǎn)著重穩(wěn)慎展開。從大概念長周期而言，氫能的遠(yuǎn)景可期、出路光亮。一起，未來也還有許多不知道危險(xiǎn)與不確認(rèn)性?，F(xiàn)階段氫能展開還面對(duì)眾多挑戰(zhàn)，現(xiàn)在在技能產(chǎn)品、商業(yè)模式、方針準(zhǔn)則、監(jiān)督管理等方面還存在許多問題，需求在展開中知道、實(shí)踐、總結(jié)、前進(jìn)。氫能的制、儲(chǔ)、輸、用各環(huán)節(jié)要害核心技能是否會(huì)有更大的打破，氫能本錢能否在技能打破和工業(yè)規(guī)模的驅(qū)動(dòng)下大幅下降，氫能的運(yùn)用場景是否會(huì)完成多元化規(guī)模化展開，氫能在終端動(dòng)力中的比重最終能占據(jù)多少，都需求在實(shí)踐中去探究路徑。因而，《規(guī)劃》清晰了穩(wěn)慎運(yùn)用、演示先行的準(zhǔn)則，并在確認(rèn)展開方針時(shí)堅(jiān)持審慎務(wù)實(shí)的情緒，三階段三步走的組織體現(xiàn)了對(duì)節(jié)奏把控的高度重視。
《規(guī)劃》特別著重氫能對(duì)綠色低碳的價(jià)值貢獻(xiàn)。在戰(zhàn)略定位中，清晰氫能是未來國家動(dòng)力體系的重要組成部分和用能終端完成綠色低碳轉(zhuǎn)型的重要載體。在方針設(shè)定和規(guī)劃部署中，著重可再生動(dòng)力制氫的科技攻關(guān)，推進(jìn)構(gòu)建清潔化、低碳化的多元制氫體系，不斷擴(kuò)大氫能的綠色供給，推進(jìn)在高耗能、高排放、難脫碳職業(yè)的運(yùn)用，不斷前進(jìn)可再生動(dòng)力制氫在終端動(dòng)力消費(fèi)中的比重。《規(guī)劃》指出要探究培養(yǎng)“風(fēng)景發(fā)電+氫儲(chǔ)能”一體化運(yùn)用新模式，打通“電—氫—電”綠色電力閉環(huán)，探究推廣綠氫在電力和儲(chǔ)能范疇的多元化運(yùn)用。需求說明的是，《規(guī)劃》在著重氫能遠(yuǎn)期綠色低碳方向的一起，也清晰在近中期優(yōu)先就近運(yùn)用工業(yè)副產(chǎn)氫等低本錢氫能，滿意工業(yè)化初期的供氫需求。
杰出科技立異完成電—氫事務(wù)協(xié)同展開
文/趙秦峰中國石油石油化工研究院氫能研究所所長
氫能是一種來歷豐厚、清潔低碳、運(yùn)用廣泛的二次動(dòng)力，對(duì)削減二氧化碳等溫室氣體排放、完成碳達(dá)峰、碳中和方針具有重要意義?！稓淠芄I(yè)展開中長時(shí)間規(guī)劃(2021-2035年)》(簡稱《規(guī)劃》)，對(duì)我國氫能工業(yè)高質(zhì)量展開將產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。
在動(dòng)力供給端，清晰了氫能在未來動(dòng)力體系中的重要地位。“雙碳”背景下，樹立清潔低碳、安全高效的新一代動(dòng)力體系是新一輪動(dòng)力革新的核心方針。我國新一代動(dòng)力體系是以電力為中心，以電網(wǎng)為主干和渠道，各種一次、二次動(dòng)力的出產(chǎn)、傳輸、交易、運(yùn)用、存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)化裝置及它們的信息、通信、控制和保護(hù)裝置直接或直接銜接的網(wǎng)絡(luò)化物理體系。新式電力體系技能涵蓋了包含氫能與燃料電池技能在內(nèi)的先進(jìn)可再生動(dòng)力發(fā)電及綜合運(yùn)用、高份額可再生動(dòng)力友好并網(wǎng)、新一代電網(wǎng)、新式儲(chǔ)能、多能互補(bǔ)與供需互動(dòng)等技能。
氫能具有清潔低碳的動(dòng)力特色，其能量密度高，比電更容易大規(guī)模、長周期存儲(chǔ)，且可完成電氫間的靈敏轉(zhuǎn)化，被定位為可再生動(dòng)力規(guī)?；咝н\(yùn)用的重要載體，經(jīng)過“風(fēng)景氫儲(chǔ)”一體化交融展開，為可再生動(dòng)力規(guī)?；{提供了有用解決方案，可支撐新動(dòng)力占比逐漸前進(jìn)的新式電力體系建造;經(jīng)過燃料電池?zé)犭娐?lián)供等氫能運(yùn)用技能的開發(fā)運(yùn)用，可完成氫能—電能—熱能深度交融展開。
在動(dòng)力消費(fèi)端，充分發(fā)揮氫能清潔低碳的特色，推進(jìn)交通、工業(yè)等用能終端和高耗能、高排放職業(yè)綠色低碳轉(zhuǎn)型。交通范疇占我國終端碳排放的15%左右，氫燃料電池汽車將取代部分柴油車在中重型和遠(yuǎn)程交通范疇發(fā)揮深度脫碳效果，逐漸樹立燃料電池電動(dòng)汽車與鋰電池純電動(dòng)汽車的互補(bǔ)展開模式。
氫氣是重要的工業(yè)原料。如采用可再生動(dòng)力制綠氫，將在合成氨、甲醇、煉化等職業(yè)具有極大的清潔替代運(yùn)用場景。以合成氨為例，2020年全國產(chǎn)量約5000萬噸，傳統(tǒng)工藝出產(chǎn)1噸氨排放二氧化碳近2噸，若全部施行綠氫合成氨每年可減排二氧化碳近1億噸。因而，必須從氫氣出產(chǎn)源頭上加強(qiáng)管控，嚴(yán)格約束化石動(dòng)力制氫、鼓勵(lì)展開可再生動(dòng)力制氫。
在工業(yè)端，《規(guī)劃》將立異擺在氫能工業(yè)展開的核心位置，聚集氫的制備、貯存、輸運(yùn)、運(yùn)用全鏈條，打破要害核心技能，前進(jìn)配備自主可控才能，促進(jìn)工業(yè)鏈立異鏈深化交融展開。在氫氣制備技能方面，質(zhì)子交流膜(PEM)電解水制氫技能具有啟停呼應(yīng)快、負(fù)荷調(diào)節(jié)范圍寬的優(yōu)勢，合適可再生動(dòng)力發(fā)電的不連續(xù)性和波動(dòng)性，將進(jìn)入快速展開階段。而我國PEM電解水制氫技能本錢高、壽數(shù)缺少體系驗(yàn)證。“十四五”期間，將會(huì)集攻關(guān)高效低本錢MW級(jí)PEM電解水制氫體系，經(jīng)過展開規(guī)?；目稍偕鷦?dòng)力制氫演示，完成技能的迭代前進(jìn)。
在氫氣儲(chǔ)運(yùn)技能方面，我國將會(huì)集攻關(guān)打破50兆帕氣態(tài)運(yùn)輸用氫氣瓶技能，經(jīng)過將國內(nèi)20兆帕運(yùn)輸規(guī)范前進(jìn)到歐美國家常見的50兆帕，單車次氫氣運(yùn)輸量估計(jì)前進(jìn)3倍，本錢有望下降一半。另外，展開氫氣長距離管輸、低溫液氫、固態(tài)儲(chǔ)運(yùn)等技能研究演示，構(gòu)建多元化氫能儲(chǔ)運(yùn)體系。
跟著氫燃料電池汽車工業(yè)的展開，35兆帕儲(chǔ)氫瓶已逐漸不能滿意車輛對(duì)儲(chǔ)氫量的需求，70兆帕氫氣儲(chǔ)運(yùn)、加注成為國內(nèi)燃料電池汽車工業(yè)展開必須打破的環(huán)節(jié)。在氫氣加注要害技能方面，“十四五”期間我國將會(huì)集攻關(guān)研制低預(yù)冷能耗、滿意世界加氫協(xié)議的70兆帕加氫機(jī)和高可靠性、低能耗的90兆帕壓縮機(jī)等要害配備，建成加氫站演示工程。
在燃料電池技能方面，我國展開了高性能、長壽數(shù)質(zhì)子交流膜燃料電池(PEMFC)電堆重載集成、結(jié)構(gòu)規(guī)劃、精密制作要害技能研究，打破固體氧化物燃料電池(SOFC)體系集成優(yōu)化規(guī)劃技能及運(yùn)行特性與負(fù)荷呼應(yīng)規(guī)則，展開百千瓦級(jí)及以上多場景下燃料電池固定式發(fā)電及分布式供能演示運(yùn)用。
在氫安全防控及氫氣質(zhì)量保證技能方面，還需求展開臨氫環(huán)境下臨氫資料和零部件氫走漏檢測及危險(xiǎn)性實(shí)驗(yàn)研究，研發(fā)氫氣燃燒事端防控與應(yīng)急處置技能配備;展開工業(yè)副產(chǎn)氫純化要害技能研究。
依托龍頭企業(yè)整合職業(yè)立異資源，在化工、資料、電控、機(jī)械、熱工等多學(xué)科人才隊(duì)伍的緊密配合下，經(jīng)過上述氫能核心技能、要害資料、配備的會(huì)集打破，打造工業(yè)轉(zhuǎn)型晉級(jí)的新增長點(diǎn)，為我國經(jīng)濟(jì)注入新動(dòng)能。
“風(fēng)景氫儲(chǔ)”一體化模式下的電—氫事務(wù)協(xié)同展開，是動(dòng)力企業(yè)氫能工業(yè)展開的理性挑選。“風(fēng)景發(fā)電+綠氫制備+交通/工業(yè)范疇替代”構(gòu)成了“風(fēng)景氫儲(chǔ)”一體化模式的核心單元，可再生動(dòng)力電解水制綠氫不只可規(guī)模化消納不穩(wěn)定性、時(shí)空不均勻性的風(fēng)景電力，支撐新式電力體系建造，一起也能為煉化企業(yè)的主力用氫場景(油品加氫、合成氨、甲醇)提供綠氫，并以綠氫為根底重塑煉化事務(wù)傳統(tǒng)產(chǎn)品鏈、服務(wù)鏈和價(jià)值鏈，逐漸推進(jìn)煉化企業(yè)在氫能出產(chǎn)端和運(yùn)用端的技能前進(jìn)，助力完成“雙碳”方針。中國石油規(guī)劃總院展開戰(zhàn)略研究所作者：院振剛朱新宇
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氫能工業(yè)
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清晰了氫能三大戰(zhàn)略定位。從《規(guī)劃》中對(duì)氫能的三大定位來看，不只清晰了氫能的動(dòng)力特色，更把氫能作為完成“雙碳”方針的重要載體和推進(jìn)高質(zhì)量展開的戰(zhàn)略性新興工業(yè)。
清晰了四項(xiàng)展開準(zhǔn)則。一是把立異放在首位，并豐厚了立異內(nèi)涵，覆蓋技能立異、產(chǎn)品立異、運(yùn)用立異和商業(yè)模式立異。二是把安全作為展開的前提，加強(qiáng)對(duì)氫能全鏈條安全監(jiān)管，據(jù)守安全底線。三是平衡政府和商場的聯(lián)系，商場是主導(dǎo)，企業(yè)是主體，政府活躍有為。四是清晰穩(wěn)慎展開、演示引領(lǐng)，既活躍引導(dǎo)，又防止過熱過頭，一哄而上，有利于氫能工業(yè)在方針引導(dǎo)和演示引領(lǐng)下有序有用展開。
清晰了3個(gè)階段的展開方針?！兑?guī)劃》分階段提出了2025年、2030年、2035年的完成方針。大體而言，“十四五”是商場導(dǎo)入期，以科技攻關(guān)和演示運(yùn)用為主。“十五五”為商場展開期，商業(yè)化條件逐漸形成。“十六五”為商場老練期，進(jìn)入全面商業(yè)化階段，氫能多元化運(yùn)用生態(tài)逐漸展開老練。
清晰了4個(gè)方面14項(xiàng)重要行動(dòng)?！兑?guī)劃》部署了4個(gè)方面推進(jìn)氫能工業(yè)高質(zhì)量展開的重要行動(dòng)。一是體系構(gòu)建氫能工業(yè)立異體系。環(huán)繞以質(zhì)子交流膜燃料電池技能為代表的燃料電池范疇技能立異，氫能制、儲(chǔ)、輸、用全鏈條安全技能，特別是綠色低碳?xì)淠苤迫『瓦\(yùn)用等方面加強(qiáng)要害核心技能研發(fā)、渠道建造和人才培養(yǎng)。二是統(tǒng)籌全國氫能工業(yè)布局和氫能根底設(shè)施建造，初期以工業(yè)副產(chǎn)氫就地消納和演示城市群建造，帶動(dòng)工業(yè)演示起步，逐漸推進(jìn)構(gòu)建清潔化、低本錢的多元制氫體系和高密度、低本錢、多元化的氫能儲(chǔ)運(yùn)體系，以商場需求為導(dǎo)向推進(jìn)加氫網(wǎng)絡(luò)體系建造。三是有序推進(jìn)氫能多元化運(yùn)用，以交通范疇為先行引領(lǐng)，逐漸推進(jìn)氫能在石化、冶金、水泥、電力和儲(chǔ)能等范疇的運(yùn)用，探究形成商業(yè)化展開路徑。四是牢固樹立安全底線，樹立健全氫能方針和準(zhǔn)則保證體系，完善氫能工業(yè)規(guī)范，加強(qiáng)安全監(jiān)管，保證氫能工業(yè)可繼續(xù)展開。
《規(guī)劃》杰出著重立異引領(lǐng)。氫能工業(yè)的展開，首先要解決核心技能要害配備的自主可控和競爭力的有用前進(jìn)問題。在制氫范疇，我國現(xiàn)在以化石動(dòng)力制氫為主?？稍偕鷦?dòng)力制氫方面，堿性電解水制氫技能相對(duì)老練，質(zhì)子交流膜、光解水制氫技能等先進(jìn)技能還有較大距離。在儲(chǔ)運(yùn)氫方面，70兆帕高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫、低溫液態(tài)儲(chǔ)氫和管道輸氫、有機(jī)液體化合物儲(chǔ)氫、金屬儲(chǔ)氫等適應(yīng)大規(guī)模氫能運(yùn)用的儲(chǔ)運(yùn)技能需求繼續(xù)攻關(guān)。因而，《規(guī)劃》把立異擺在了愈加杰出的位置，要求準(zhǔn)確掌握氫能工業(yè)立異展開方向，聚集短板弱項(xiàng)，打破氫能制備、貯存、輸運(yùn)、運(yùn)用全鏈條要害核心技能攻關(guān)，推進(jìn)核心零部件以及要害配備國產(chǎn)化。
《規(guī)劃》反復(fù)著重安全為先。氫能作為一個(gè)新的動(dòng)力品類，與現(xiàn)有的能量載體(汽油、煤油、柴油、天然氣、電力、煤炭)比較，公眾知道度低，對(duì)其安全的擔(dān)憂一向存在。對(duì)氫能工業(yè)而言，自身具有較高的安全危險(xiǎn)，加上現(xiàn)階段我國工業(yè)相關(guān)主體在氫安全方面的專業(yè)才能和管控水平還存在許多缺少，必定要把安全作為展開的基線、底線、生命線。否則，一旦發(fā)生重大事端，對(duì)整個(gè)職業(yè)將帶來災(zāi)難性、顛覆性的影響。氫氣在制取、貯存、運(yùn)輸、運(yùn)用等各環(huán)節(jié)對(duì)安全都有較高要求，需求加強(qiáng)技能攻關(guān)、資料研發(fā)、規(guī)范法規(guī)建造，經(jīng)過技能前進(jìn)和法規(guī)束縛保證安全。因而，《規(guī)劃》要求加強(qiáng)對(duì)氫能全鏈條安全監(jiān)管，據(jù)守安全底線，落實(shí)安全出產(chǎn)責(zé)任制，保證氫能運(yùn)用安全可控。
《規(guī)劃》重點(diǎn)著重穩(wěn)慎展開。從大概念長周期而言，氫能的遠(yuǎn)景可期、出路光亮。一起，未來也還有許多不知道危險(xiǎn)與不確認(rèn)性?，F(xiàn)階段氫能展開還面對(duì)眾多挑戰(zhàn)，現(xiàn)在在技能產(chǎn)品、商業(yè)模式、方針準(zhǔn)則、監(jiān)督管理等方面還存在許多問題，需求在展開中知道、實(shí)踐、總結(jié)、前進(jìn)。氫能的制、儲(chǔ)、輸、用各環(huán)節(jié)要害核心技能是否會(huì)有更大的打破，氫能本錢能否在技能打破和工業(yè)規(guī)模的驅(qū)動(dòng)下大幅下降，氫能的運(yùn)用場景是否會(huì)完成多元化規(guī)模化展開，氫能在終端動(dòng)力中的比重最終能占據(jù)多少，都需求在實(shí)踐中去探究路徑。因而，《規(guī)劃》清晰了穩(wěn)慎運(yùn)用、演示先行的準(zhǔn)則，并在確認(rèn)展開方針時(shí)堅(jiān)持審慎務(wù)實(shí)的情緒，三階段三步走的組織體現(xiàn)了對(duì)節(jié)奏把控的高度重視。
《規(guī)劃》特別著重氫能對(duì)綠色低碳的價(jià)值貢獻(xiàn)。在戰(zhàn)略定位中，清晰氫能是未來國家動(dòng)力體系的重要組成部分和用能終端完成綠色低碳轉(zhuǎn)型的重要載體。在方針設(shè)定和規(guī)劃部署中，著重可再生動(dòng)力制氫的科技攻關(guān)，推進(jìn)構(gòu)建清潔化、低碳化的多元制氫體系，不斷擴(kuò)大氫能的綠色供給，推進(jìn)在高耗能、高排放、難脫碳職業(yè)的運(yùn)用，不斷前進(jìn)可再生動(dòng)力制氫在終端動(dòng)力消費(fèi)中的比重。《規(guī)劃》指出要探究培養(yǎng)“風(fēng)景發(fā)電+氫儲(chǔ)能”一體化運(yùn)用新模式，打通“電—氫—電”綠色電力閉環(huán)，探究推廣綠氫在電力和儲(chǔ)能范疇的多元化運(yùn)用。需求說明的是，《規(guī)劃》在著重氫能遠(yuǎn)期綠色低碳方向的一起，也清晰在近中期優(yōu)先就近運(yùn)用工業(yè)副產(chǎn)氫等低本錢氫能，滿意工業(yè)化初期的供氫需求。
杰出科技立異完成電—氫事務(wù)協(xié)同展開
文/趙秦峰中國石油石油化工研究院氫能研究所所長
氫能是一種來歷豐厚、清潔低碳、運(yùn)用廣泛的二次動(dòng)力，對(duì)削減二氧化碳等溫室氣體排放、完成碳達(dá)峰、碳中和方針具有重要意義?！稓淠芄I(yè)展開中長時(shí)間規(guī)劃(2021-2035年)》(簡稱《規(guī)劃》)，對(duì)我國氫能工業(yè)高質(zhì)量展開將產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。
在動(dòng)力供給端，清晰了氫能在未來動(dòng)力體系中的重要地位。“雙碳”背景下，樹立清潔低碳、安全高效的新一代動(dòng)力體系是新一輪動(dòng)力革新的核心方針。我國新一代動(dòng)力體系是以電力為中心，以電網(wǎng)為主干和渠道，各種一次、二次動(dòng)力的出產(chǎn)、傳輸、交易、運(yùn)用、存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)化裝置及它們的信息、通信、控制和保護(hù)裝置直接或直接銜接的網(wǎng)絡(luò)化物理體系。新式電力體系技能涵蓋了包含氫能與燃料電池技能在內(nèi)的先進(jìn)可再生動(dòng)力發(fā)電及綜合運(yùn)用、高份額可再生動(dòng)力友好并網(wǎng)、新一代電網(wǎng)、新式儲(chǔ)能、多能互補(bǔ)與供需互動(dòng)等技能。
氫能具有清潔低碳的動(dòng)力特色，其能量密度高，比電更容易大規(guī)模、長周期存儲(chǔ)，且可完成電氫間的靈敏轉(zhuǎn)化，被定位為可再生動(dòng)力規(guī)?；咝н\(yùn)用的重要載體，經(jīng)過“風(fēng)景氫儲(chǔ)”一體化交融展開，為可再生動(dòng)力規(guī)?；{提供了有用解決方案，可支撐新動(dòng)力占比逐漸前進(jìn)的新式電力體系建造;經(jīng)過燃料電池?zé)犭娐?lián)供等氫能運(yùn)用技能的開發(fā)運(yùn)用，可完成氫能—電能—熱能深度交融展開。
在動(dòng)力消費(fèi)端，充分發(fā)揮氫能清潔低碳的特色，推進(jìn)交通、工業(yè)等用能終端和高耗能、高排放職業(yè)綠色低碳轉(zhuǎn)型。交通范疇占我國終端碳排放的15%左右，氫燃料電池汽車將取代部分柴油車在中重型和遠(yuǎn)程交通范疇發(fā)揮深度脫碳效果，逐漸樹立燃料電池電動(dòng)汽車與鋰電池純電動(dòng)汽車的互補(bǔ)展開模式。
氫氣是重要的工業(yè)原料。如采用可再生動(dòng)力制綠氫，將在合成氨、甲醇、煉化等職業(yè)具有極大的清潔替代運(yùn)用場景。以合成氨為例，2020年全國產(chǎn)量約5000萬噸，傳統(tǒng)工藝出產(chǎn)1噸氨排放二氧化碳近2噸，若全部施行綠氫合成氨每年可減排二氧化碳近1億噸。因而，必須從氫氣出產(chǎn)源頭上加強(qiáng)管控，嚴(yán)格約束化石動(dòng)力制氫、鼓勵(lì)展開可再生動(dòng)力制氫。
在工業(yè)端，《規(guī)劃》將立異擺在氫能工業(yè)展開的核心位置，聚集氫的制備、貯存、輸運(yùn)、運(yùn)用全鏈條，打破要害核心技能，前進(jìn)配備自主可控才能，促進(jìn)工業(yè)鏈立異鏈深化交融展開。在氫氣制備技能方面，質(zhì)子交流膜(PEM)電解水制氫技能具有啟停呼應(yīng)快、負(fù)荷調(diào)節(jié)范圍寬的優(yōu)勢，合適可再生動(dòng)力發(fā)電的不連續(xù)性和波動(dòng)性，將進(jìn)入快速展開階段。而我國PEM電解水制氫技能本錢高、壽數(shù)缺少體系驗(yàn)證。“十四五”期間，將會(huì)集攻關(guān)高效低本錢MW級(jí)PEM電解水制氫體系，經(jīng)過展開規(guī)?；目稍偕鷦?dòng)力制氫演示，完成技能的迭代前進(jìn)。
在氫氣儲(chǔ)運(yùn)技能方面，我國將會(huì)集攻關(guān)打破50兆帕氣態(tài)運(yùn)輸用氫氣瓶技能，經(jīng)過將國內(nèi)20兆帕運(yùn)輸規(guī)范前進(jìn)到歐美國家常見的50兆帕，單車次氫氣運(yùn)輸量估計(jì)前進(jìn)3倍，本錢有望下降一半。另外，展開氫氣長距離管輸、低溫液氫、固態(tài)儲(chǔ)運(yùn)等技能研究演示，構(gòu)建多元化氫能儲(chǔ)運(yùn)體系。
跟著氫燃料電池汽車工業(yè)的展開，35兆帕儲(chǔ)氫瓶已逐漸不能滿意車輛對(duì)儲(chǔ)氫量的需求，70兆帕氫氣儲(chǔ)運(yùn)、加注成為國內(nèi)燃料電池汽車工業(yè)展開必須打破的環(huán)節(jié)。在氫氣加注要害技能方面，“十四五”期間我國將會(huì)集攻關(guān)研制低預(yù)冷能耗、滿意世界加氫協(xié)議的70兆帕加氫機(jī)和高可靠性、低能耗的90兆帕壓縮機(jī)等要害配備，建成加氫站演示工程。
在燃料電池技能方面，我國展開了高性能、長壽數(shù)質(zhì)子交流膜燃料電池(PEMFC)電堆重載集成、結(jié)構(gòu)規(guī)劃、精密制作要害技能研究，打破固體氧化物燃料電池(SOFC)體系集成優(yōu)化規(guī)劃技能及運(yùn)行特性與負(fù)荷呼應(yīng)規(guī)則，展開百千瓦級(jí)及以上多場景下燃料電池固定式發(fā)電及分布式供能演示運(yùn)用。
在氫安全防控及氫氣質(zhì)量保證技能方面，還需求展開臨氫環(huán)境下臨氫資料和零部件氫走漏檢測及危險(xiǎn)性實(shí)驗(yàn)研究，研發(fā)氫氣燃燒事端防控與應(yīng)急處置技能配備;展開工業(yè)副產(chǎn)氫純化要害技能研究。
依托龍頭企業(yè)整合職業(yè)立異資源，在化工、資料、電控、機(jī)械、熱工等多學(xué)科人才隊(duì)伍的緊密配合下，經(jīng)過上述氫能核心技能、要害資料、配備的會(huì)集打破，打造工業(yè)轉(zhuǎn)型晉級(jí)的新增長點(diǎn)，為我國經(jīng)濟(jì)注入新動(dòng)能。
“風(fēng)景氫儲(chǔ)”一體化模式下的電—氫事務(wù)協(xié)同展開，是動(dòng)力企業(yè)氫能工業(yè)展開的理性挑選。“風(fēng)景發(fā)電+綠氫制備+交通/工業(yè)范疇替代”構(gòu)成了“風(fēng)景氫儲(chǔ)”一體化模式的核心單元，可再生動(dòng)力電解水制綠氫不只可規(guī)模化消納不穩(wěn)定性、時(shí)空不均勻性的風(fēng)景電力，支撐新式電力體系建造，一起也能為煉化企業(yè)的主力用氫場景(油品加氫、合成氨、甲醇)提供綠氫，并以綠氫為根底重塑煉化事務(wù)傳統(tǒng)產(chǎn)品鏈、服務(wù)鏈和價(jià)值鏈，逐漸推進(jìn)煉化企業(yè)在氫能出產(chǎn)端和運(yùn)用端的技能前進(jìn)，助力完成“雙碳”方針。中國石油規(guī)劃總院展開戰(zhàn)略研究所作者：院振剛朱新宇
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氫能工業(yè)
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