目前国内很多地方都制定了氢能产业的政策和文件,布局和建设加氢站等基础设施。然而,在燃料电池汽车推广如火如荼的同时,加氢站相对较少、建设滞后的问题进一步凸显。如何聚焦短板弱项,突破难题,成为提升氢能产业...
目前国内很多地方都制定了氢能产业的政策和文件,布局和建设加氢站等基础设施。然而,在燃料电池汽车推广如火如荼的同时,加氢站相对较少、建设滞后的问题进一步凸显。如何聚焦短板弱项,突破难题,成为提升氢能产业竞争力和创新力的重要一步。
中国每年的氢气产量和建成的加氢站数量均居世界第一。
氢能被国际社会誉为21世纪最有前途的清洁能源,全球氢能发展正进入快速产业化阶段。美国、日本等发达国家将氢能提升为国家战略,抢占产业发展的先机和制高点。纵观全球,已有30多个国家和地区制定或正在制定氢能发展路线图。近年来,中国有关部委和地方政府出台了近200个政策文件,推动氢能在能源转型、科技创新和“双碳”倡议中发挥更大作用,特别是北京、上海、广东、河南、河北等地的燃料电池汽车示范应用,直接推动了氢能产业化。
国内方面,中国是世界上最大的氢气生产国,年产氢气约3300万吨,其中约1200万吨符合工业氢气质量标准。中国拥有世界上最大的可再生能源装机容量,在清洁低碳的氢能供应方面潜力巨大。国内氢能产业正呈现出积极的发展态势。初步掌握了氢能制备、储运、加氢、燃料电池、系统集成等主要技术和生产工艺,在部分地区实现了燃料电池汽车的小规模示范应用。目前,我国氢能产业已初步形成“东、西、南、北、中”五大发展区域。全产业链规模以上工业企业300多家,集中在长三角、粤港澳大湾区、京津冀等地区。氢电池汽车成为地方政府布局汽车产业的又一“大招”。国产氢燃料电池汽车已形成区域产业集聚效应,北京、上海、广东、江苏、山东、河北等地产业链相关企业占全部规模以上企业的51%。
加氢站是氢能产业的重要基础设施。目前,全球加氢站建设如火如荼。据不完全统计,截至2021年底,全球共有659座加氢站,分布在33个国家或地区。其中,东亚有420座加氢站,欧洲有173座,北美有54座。2019年,亚洲在加氢站数量上超越欧洲,此后差距持续拉大,连续三年位居世界第一。2022年,预计全球将新增252座加氢站。
目前,中国已建成255座加氢站,其中183座正在运营。累计加氢站数量、运营加氢站数量、新建加氢站数量首次实现世界三个“第一”。首批5个燃料电池汽车示范应用城市群加氢站数量占比超过50%。
加氢站建设仍滞后于相关立法空白。
目前我国燃料电池车以商用车为主,燃料电池车保有量接近1万辆。根据全国燃料电池汽车示范应用五大城市群目标规划,到2025年,五地燃料电池汽车示范推广规模将超过3万辆。根据其他相关规划,2025年我国燃料电池汽车保有量将达到5万辆左右,预计2030年氢燃料电池汽车保有量将达到100万辆。与之相对应的是,中国氢能联盟发布的白皮书预测,2025年和2030年中国将分别建成300座和1000座加氢站。
大多数加氢站日服务能力为100~200辆,但从布局上看,我国氢燃料电池汽车主要集中在五大城市群和北方地区,而加氢站则分散在全国几十个城市。这意味着在2030年之前,中国北方五大城市群和加氢站将处于紧平衡或供不应求的状态。不便加氢将严重制约氢能产业化的发展。
原因如下:一是加氢站审批难,缺乏上位法依据。氢能是未来国家能源体系的重要组成部分,但由于长期没有上位法,氢气的能源属性没有法律支持,影响了行业的管理和监督。根据我国《危险化学品管理条例》,氢气被列为危险化学品。制氢和加氢装置只能建在化工园区等特定区域,通常在偏远地区。不仅氢气使用量有限,项目审批流程也很长,极大地限制了氢能项目的布局和应用。
二是现有建设标准不具有指导性。我国加氢站建设主要依据2010年发布的《加氢站技术规范》。这个标准编制的比较早,已经不适合当前的实际。与欧美日相比,有些技术指标是国外相应指标的几倍甚至十几倍。我国标准制定中使用的汽油和氢气的能量当量换算算法计算出的安全空间过大,这也在一定程度上制约了加氢站的发展。
第三,建设运营成本高,加上加氢不方便,难以盈利。从加氢站的建设来看,对其外部安全防护距离的要求,使得加氢站占地面积大,选址困难,土地成本高,也使得氢能难以大规模分布在城市核心区。但是在郊区布局配套成本高,单独建站成本高。从加氢站运营来看,大部分加氢站加氢不便,运营负荷不高,难以实现盈利。
加快立法和建立基础设施应该继续进行。
目前,中国的氢能产业还处于发展的初级阶段。与国际先进水平相比,支撑产业发展的基础制度相对滞后。面对新的机遇,迫切需要加强统筹规划,弥补短板。
首先,应尽快出台加氢站建设运营管理办法,加快立法和法规建设。从法律上界定氢气的能源属性,在危险化学品管理的基础上,以能源的形式更好地管理氢气;还需要明确加氢站的管理职能、监管机构和管理方式。目前,武汉、济南、潍坊、保定等地参照《城市燃气管理条例》对加氢站经营许可管理进行了创新。成都出台《成都加氢站建设运营管理办法》,创新性地将加氢站纳入成都特许经营目录进行管理。
其次,应尽快修订加氢站建设国家标准。开展加氢站定量风险分析和氢气安全事故后果及预防基础研究,结合国内外实践经验和技术水平,在确保安全的条件下尽快修订完善加氢站现行标准,指导加氢站建设,减少危险化学品管理时不必要的安全管理成本。
再次,要统筹规划,“按需求停,按车停”。加氢站等基础设施的建设是氢燃料电池汽车普及的关键。从国际经验来看,氢能产业起步阶段基本走基础设施优先的道路。为防止急于造车或建加氢站,应统筹规划氢燃料电池汽车的发展和加氢站的布局,通过加氢站的建设引导氢燃料电池汽车的消费。
最后,要逐步提高加氢的“绿色度”,减少氢能的碳足迹。对于纯加氢站,应逐步提高绿色氢的采购比例。对于站内制氢加氢一体化站,应逐步提高绿电比例,提高制氢效率。此外,应加强社会宣传和引导。由于氢气作为能源使用时间较短,氢气安全的宣传还不到位,社会对氢气使用的安全性还没有建立信任。要加大氢能知识的普及力度,更加积极地宣传未来氢社会的蓝图和价值,营造安全用氢的良好氛围,加快氢能进入居民能源消费终端,充分发挥氢能对二氧化碳排放峰值和碳中和目标的支撑作用。
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