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西部氢能发展能否后来居上?

作者:朱妍 来源:中国能源报 发布时间:2020-09-04 浏览:
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近日,国家发改委会同有关部门就《西部地区鼓励类产业目录(2020年本)》征求意见,较2014年版本新增多项新兴产业。记者梳理发现,在新增类别中,“氢”的身影多次出现。

具体而言,《征求意见稿》提出,鼓励贵州省发展氢加工制造、氢燃料电池制造、输氢管道、加氢站等涉氢产业;陕西省发展氢能相关装置制造产业,氢能等新能源产业运营服务;内蒙古自治区发展储氢等稀土功能材料、器件开发及生产。对于上述地区而言,氢能产业起步相对较晚,发展速度、规模也不及东部省份,来自国家层面的支持能否带动“氢能热”?

能源资源条件优越

由中国氢能联盟发布的《中国氢能源及燃料电池产业白皮书(2019年版)》显示,我国氢能产业的区域集聚效应显著,已初步形成“东西南北中”的发展格局。除走在前列的北上广及江苏、山东等地外,四川作为西部代表省份,也已成为可再生能源制氢和燃料电池电堆研发的重点地区。

相比之下,贵州、陕西及内蒙古的氢能产业并不算发达,研发、投资等力度也不及上述地区,为何得到鼓励?多位受访专家向记者透露,这得益于当地优越的能源资源条件。

“三地共同特征之一是煤炭、化工等产业发达,尤其是制氢环节优势突出。比如,煤制氢是当前成本最低的制氢方式,化工企业伴随大量工业副产氢,且技术相对成熟。同时,三地还有丰富的可再生能源,为低成本可再生能源制氢提供了可能。”北京低碳清洁能源研究院新能源中心助理主任何广利称。

内蒙古自治区发展研究中心相关人士介绍,以蒙西地区为例,乌海市及周边建成的大批煤焦化项目,每百万吨焦化副产约4亿立方米焦炉煤气,其中氢气含量约占55%。按利用率70%计算,即使一半的焦炉煤气为企业自用,年产剩余量仍高达40.6亿立方米,折算氢气约为22.3亿立方米,产量十分可观。“制氢是最基础环节,当地能源化工产业可为制氢提供良好基础。”

同时,内蒙古作为矿产资源大区,矿业开发及运输对氢能应用具有巨大需求。“初步估算,乌海市及周边使用的大型矿车、卡车超过5万辆,若以氢燃料汽车替代,市场规模巨大。因此可以形成氢能产业体系的内循环。”该人士称。

应用端面临诸多难题

在发挥优势的同时,西部地区发展氢能也存在现实瓶颈。

何广利坦言,相比东、中部省份,贵州等地涉足氢能产业的时间较晚,发展速度、支持力度均不及前者。“出于种种制约,西部或很难像经济发达省份那样给足补贴,市场培育及受关注程度也比不上东部。如何扬长避短,在竞争中错位发展是首要难题。”

其次,难在拓展下游应用。多位专家指出,尽管源端具备优势,但西部省份在应用端暂无突出表现。从终端需求看,更大的市场仍在东、中部。“西部远离消费中心,如何将制好的氢气送出去?受制于技术、成本等因素,目前的输氢方式还不明确。”何广利表示,以内蒙古为例,如果说风电外送存在一定困难,氢能输送实际比电能还要难,短期内成本也不比输电便宜。

能否通过管道进行输送?在《征求意见稿》中,“管道输氢”是鼓励方向之一。何广利表示,管道输送是大规模、长距离输氢的重要方式,长远来看成本最低。但建造管道一次性投资较大,现阶段暂不具备经济性。“我国已有管道多为企业内部使用,单一管道最长也就四五十公里。西部大规模上马氢能之后,管道可作为一种选择。但目前,输氢环节仍是难点。”

另有专家提出,化石能源制氢虽有竞争力,但高碳排放却是“致命”弱点。例如,煤炭制备1千克氢气,约产生11千克二氧化碳。通过碳捕集与封存技术,有望实现化石能源大规模低碳利用。但要拓展二氧化碳封存、利用渠道,并兼顾技术经济性,西部还有很长的路要走。

可重点攻关供给环节

“氢能产业链很长,涵盖上游制氢、中游储运,及下游加氢、氢燃料电池、整车应用等环节。就单一地区而言,一口气覆盖全产业链是很难的。贵州、陕西、内蒙古作为能源输出省份,借助自身资源优势,中长期定位于氢能供给是较为现实的选择。”何广利进一步称。

记者了解到,目前,上述三地正在制定“十四五”氢能产业发展的相关规划。“产业处于路径探索、市场培育的初期,发展难免遇到各种困难。目前,内蒙古仅有乌海等少数地市出台了产业政策,顶层设计亟待跟上。”内蒙古自治区发展研究中心相关人士建议,按照依次拓展的推进策略,试点先行、串点成链、由链成体,在优势区域和成熟环节先行突破。“比如,乌海等地焦炉煤气制氢及下游应用相对成熟,可考虑率先布局。”

而在陕西,延长石油等龙头企业积极参与其中,布局氢燃料电池等产业。“发展氢能和燃料电池产业,能有效带动新材料、新能源、新能源汽车,以及氢气储存与运输等高端装备制造业快速发展。建议加快氢气存储、运输等关键技术研发,引导工业制氢、氢气纯化等技术向燃料电池用氢技术转化,进一步提升氢能装备水平,推进氢能产业发展。”该集团董事长杨悦表示。

为解决长距离输送问题,中国工程院院士衣宝廉提出,利用天然气管网输氢是西部地区可借鉴的思路。“采用管道里的天然气重整制氢,根据用户需求再进行净化。前提是尽快明确天然气管网输氢的标准规范,弄清楚氢能对管网产生的影响变化。”

关键字:氢能

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