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氢能产业“加速跑” 驱动能源绿色低碳转型

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国家能源氢储运创新平台突破性技术成果不断涌现,氢能车辆免收高速费试点首发开启,氢能纳入《中华人民共和国能源法(草案)》……氢能是规划建设新型能源体系的重点组成部分,是实现碳达峰碳中和目标的重要路径之一。近日,工信部公示了《国家工业和信息化领域节能降碳技术装备推荐目录(2024年版)》,其中共有15项氢能技术入选。

对此,业内专家在接受人民网采访时表示,氢能作为各个能源之间的桥梁,正迎来重大发展机遇。未来应聚焦氢能领域关键核心技术,着眼于氢能产业链发展路径,着力打造产业创新支撑平台,聚焦氢能重点领域和关键环节,加快氢能综合应用示范区建设,构建自主可控、安全可靠的生产供应体系。

技术创新 引领氢能产业高质量发展

氢能因其大规模和长期的应用优势,在终端能源需求中的潜在占比预计可达15%至20%,适用于作为燃料、原料及储能手段。当前,突破绿氢的关键技术并降低其成本是推动氢能需求增长的核心因素。

“在氢能材料和氢能装备等关键领域,中国已经实现了一系列基础前沿技术和共性关键技术的发展。”中国科学院院士、清华大学教授欧阳明高表示,氢能技术链创新核心环节是燃料电池/电解装置,另一关键在于技术控制系统的集成和集中式氢储能技术的进步。

氢能储运装备技术是氢能产业发展的重要环节,承担着供需市场连接的桥梁作用。据有关专家介绍,氢气的输运成本占用氢成本的30%左右,是氢能产业能否大规模应用的关键因素,尤其是重型运输和分布式供能已成为氢能商业应用初期的主要增长市场。

氨作为一种理想的储氢介质,在解决氢能产业发展中的高储运成本、低能量密度及本质安全性弱等问题方面拥有相当潜力。近期,福建当地研发储运氢新模式,在产学研用融合支持下,开发出“氨-氢”能源转换技术,去年全国首座“氨现场制氢加氢一体示范站”已成功建成并稳定投入运行。

据相关负责人介绍,这种技术能够在十分钟内为一辆氢燃料电池巴士完成氢气充注,使其行驶近400公里,有望解决高密度氢气储运的安全问题及远距离运输的成本压力。此外,如果相关设备能够覆盖国内10%重卡和船舶,预计每年可节省燃料费用约280亿元,并减少碳排放高达7100万吨。

“加快前沿新兴氢能产业发展”被写入了今年的政府工作报告。业内人士指出,现有氢能产业链各环节核心技术与设备创新如电解槽、燃料电池,对推动绿氢产业发展和规模化至关重要,二者能够共生共荣并加速氢能产业链低碳化转型发展。

扶持产业 氢能应用效益不断显现

一排排圆墩墩的银色储氢罐,在西北炽热日光的照耀下熠熠生辉,宛如串联起宁夏宁东能源化工基地绿色发展的足迹。作为我国最大的现代煤化工产业示范区,基地每年落地大批高产值的煤基“超级工程”。近年来,该基地推进氢能全产业链创新生态项目,在能源转型的方向上取得了显著成效,每年节省约33.44万吨标准煤,减少90.12万吨二氧化碳排放,等同于2469公顷森林一年的吸收量。

据了解,该项目利用西北地区丰富的太阳能资源,通过发电直接制取绿氢,并与现代煤化工创新融合,在拓展了地区发展优势的同时,推动了可再生能源制氢、液氢储运及氢能重卡制造等相关产业链领域内的创新创业。有关负责人透露,该基地正在推动国家级绿色氢能装备实证检测基地建设,加速技术创新与产业发展的融合,助力氢能产业的标准化与高效发展。

随着我国能源低碳转型持续深入,氢能产业快速发展,形成长三角、粤港澳、环渤海等区域产业集群,带动产业规模十万亿级。

在广东佛山,氢能和氢氨融合新能源领域的关键材料与核心技术研发加速推进,当地吸纳汇集了超130家氢能企业及机构,形成了较完整的、具有国内自主知识产权的氢能研发体系。

“佛山本地的传统支柱产业也能够得益于氢能技术的发展。”相关负责人介绍说,通过联动相关企业成立了先进零碳燃烧技术联合创新研发中心,本地优势特色的制陶业得以转型升级,此前在陶瓷窑炉零碳燃烧颠覆性关键技术加持下,生产出全球首块零碳氢氨燃料烧制的绿色瓷砖产品。

完善规划 健全氢能推广基础性建设

横跨内蒙古、河北、北京等3省(市)9个县区,全长400多公里,这个中国首条跨省区、大规模、长距离的纯氢输送管道近期被纳入了中石化的氢能规划版图,这一基建工程或为未来的氢能快速扩展提供更多可能。

据了解,纯氢管道的建设是氢能基建中的高投入项目,每公里的建设成本约为500万元,但它仍为降低长距离氢气输送成本提供了相对有效的途径,与高压槽车运氢相比,输氢管道的成本大约只有后者的十分之一。

此外,加氢站也是推广氢能及重要氢能产业应用的关键基础设施。截至2023年底,全球已建成998座加氢站,其中中国以428座加氢站处于领先状态。不久前,我国首个固定式重载铁路加氢站在内蒙古鄂尔多斯正式建成,加氢站建设正在步入“快车道”。

截至目前,我国已初步建成京津、成渝、沪嘉甬、济青和汉宜等多条高速氢能通道。根据《氢能产业发展中长期规划(2021—2035年)》,预计到2030年,我国将建立完善的氢能产业技术创新体系和清洁能源制氢及供应体系;到2035年,将构建跨足交通、储能、工业等领域的多元化氢能应用生态系统。

氢能产业的高质量发展离不开标准化的支撑,我国于去年七月印发《氢能产业标准体系建设指南(2023版)》,为氢能产业标准化工作提供系统化的政策指引。对此,全国氢能标准化技术委员会主任委员马林聪认为,需进一步建立标准与技术、产业协同发展路径,打造适度超前的全产业链标准体系。

目前氢气在中国仍属于危化品管理范畴,这一归类给绿氢相关制造成本带来了压力。近期,内蒙古自治区针对可再生能源制氢出台了产业安全管理试行办法,明确绿氢生产无需危化品安全生产许可。该项许可出台是继河北、吉林等省份之后,再度在制氢领域出现的限制松绑。据当地相关负责人介绍,该办法同时强化了绿氢产业链各环节有关部门的安全监督管理职责,填补了安全监督管理空白。

“当前,我国氢能产业取得长足进步,已基本构建起较为完善的氢能‘制储输用’全产业链,正全面进入提质增效发展的新阶段。”工业和信息化部副部长单忠德表示,下一步将从科技创新、迭代应用、政策支持三方面发力,持续完善氢能技术创新体系,进一步拓展氢能应用场景,深化国际合作,不断推动氢能产业高质量发展,加快培育发展新质生产力。

氢燃料电池巴士,制氢加

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编辑:敬之

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