站在行业风口的氢能如何借势破局

一直以来，氢能在全球能源转型发展中被寄予厚望，我国早在20世纪就开始关注氢能及氢燃料电池技术的应用研究，近年来国家及省市层面更是加大了政策支持力度。

2021年，我国氢气年产能约4100万吨，年产量约3300万吨，主要来自化石能源制氢（灰氢），绝大部分直接作为化工原料用于石化、冶炼等行业。受技术成熟度不高、成本效率不足等因素制约，可再生能源制氢（绿氢）及其应用，近年来始终呈现出行业热、产业弱的局面，整体发展较为缓慢。

近期，《“十四五”现代能源体系规划》（以下简称《规划》）印发实施。《规划》明确提出“适度超前部署一批氢能项目”“实施氢能领域重大科技示范工程”等，将氢能又一次推上行业风口，在此背景下，氢能怎样借势破局？发展前景如何？

绿氢将成为各行业脱碳利器

氢兼具能源和原料双重属性，应用场景丰富。未来，绿氢将在工业、交通等领域发挥重要的清洁替代、节能降碳作用。

工业领域将加大绿氢的原料替代。当前，我国氢气主要应用于工业领域，被当作化工原料或催化剂，用在合成氨、甲醇、冶炼等领域，长期以来需求稳定，且制氢几乎都通过化石能源，灰氢占了绝对比重，具有产业链的天然黏性。但此次《规划》中并未提及灰氢，提到的均是“可再生能源制氢”，即绿氢。可以预见，在“双碳”背景下，能耗双控将逐步向碳排放双控转变。

交通领域将聚焦低温重载的应用场景。近年来，各地方氢能产业政策主要聚焦在燃料电池车及其产业链方面。“十三五”期间，全国各地出台了氢能相关政策和规划，涉及新建加氢站数量超过1000座，燃料电池汽车规模超过25万辆。但燃料电池车的推进却相对缓慢，究其原因，主要是部分地区未能结合当地资源、市场条件、产业结构特点和具体应用场景等，一窝蜂同质化的发展燃料电池乘用车，而目前造价高、加氢难的氢燃料电池车尚难以与快速发展的电动汽车相竞争。

氢燃料电池车的优势在于低温、远距离、高载重，未来可主要考虑在矿山重卡、轨道交通、长途水运等领域应用，使燃料电池车与电动汽车在不同应用场景中实现互补发展，共同推进交通领域快速脱碳。

在“双碳”背景下，绿氢因具备清洁无碳的原料和燃料属性，将成为工业、交通等领域实现碳减排的利器。

氢能将助力可再生能源快速发展

《规划》提出，氢能在可再生能源消纳、电网调峰等场景示范应用。根据我国“双碳”战略目标，我国碳排放将力争于2030年前达到峰值，届时新能源装机将达到12亿千瓦以上，将构建起以新能源为主体的新型电力系统。

氢能作为一种能源储存介质，能够为可再生能源并网消纳提供重要的途径，从而支撑新型电力系统建设。因此，本次《规划》重点聚焦氢能在可再生能源消纳和电网调峰方面的示范应用。

在可再生能源消纳方面，可再生能源制氢的加入为大规模风电、光伏项目开发增添了一种新的就近消纳手段。风光制氢相当于自带用电负荷，解决了部分新能源消纳问题，同时还将波动的新能源电力转化为可长时间存储的氢能，形成“风光氢储”一体化的新能源开发模式，助力新能源消纳。

在电网调峰方面，目前电力系统调峰常用的方式有调峰火电、抽水蓄能和电化学储能等。而氢能具备大规模、长周期储能的优势，可成为一种新型的调峰手段。通过可再生能源制氢和氢能发电，实现“电—氢—电”模式，为电网提供新型的灵活调节资源，满足系统长、短期调峰的需求。

总之，氢能可帮助解决可再生能源并网、消纳等问题。未来，氢能将成为助推我国新能源规模化消纳、构建新型电力系统的重要方式。

技术攻关和应用示范双轮驱动产业升级

近年来，我国的氢能发展主要关注于燃料电池车相关技术，在氢能的制、输、储、用等全领域技术攻关和应用示范方面存在一定的局限性。然而，我国氢能发展的核心优势是市场空间大、应用场景丰富，本次《规划》提出，“十四五”将聚焦氢能，而非仅限于燃料电池车的关键核心技术攻关，以多元应用场景和重大示范为突破口，统筹谋划我国氢能发展的破局之道。

在全领域推进氢能技术攻关。根据《规划》，“十四五”期间氢能将从国家层面整体谋划重大示范工程。日前，国家能源局已组织开展了能源领域（氢能）首台（套）重大技术装备评定工作，在电解水制氢、燃料电池、加氢等装备进行了全面攻关部署。此外，还将统筹组织优质资源合力开展重点技术攻关，并委托相关科研机构进行全过程评估把控，全力推进我国氢能行业解决技术“卡脖子”问题。

因地制宜推进氢能应用示范。我国具有丰富的氢能应用场景，在“三北”、西南等地区，适宜利用低价可再生能源开展绿氢制备和应用；在华北、中部及南方等区域，适宜充分发挥氢能的调峰、储能作用；在京津冀、长三角、珠三角等地区，可重点推动氢燃料电池车及氢能“制储输用”等示范应用；在中东部及南方等区域，可优先探索燃料电池热电联供在商业建筑和工业园区等应用，促进氢电热等异质能源互联互通。

此次《规划》提出了“力争氢能全产业链关键技术取得突破，推动氢能技术发展和示范应用”。可以看出，一方面，要求氢能在多个领域全链条布局，另一方面也提醒我国氢能产业总体还处于起步初期，短期内仍应以示范应用为主，稳慎推进。（电规总院供稿）