從灰氫到綠氫,如何以氫能發(fā)展賦能“雙碳”戰(zhàn)略目標實現(xiàn)?
時間:2025-06-24 08:16:01 來源:中國環(huán)境報 作者:孫陽陽 顧光同
國家能源局《中國氫能發(fā)展報告(2025)》顯示,2024年我國氫能生產消費規(guī)模達3650萬噸,位居全球首位,可再生能源制氫產能占全球50%以上,這標志著我國正從氫能技術的追隨者逐步向全球產業(yè)的引領者跨越。
然而,當前氫能仍面臨產業(yè)鏈需協(xié)同深入推進碳減排、成本高企、基礎設施建設滯后、技術創(chuàng)新不足等諸多挑戰(zhàn)。亟須強化政策支持、加快基礎設施建設、突破核心技術瓶頸以及深化國際合作與交流,真正為“雙碳”目標的實現(xiàn)提供強大動能。
發(fā)展氫能有助于推動“雙碳”目標實現(xiàn)
隨著全球對氣候變化問題的關注度與日俱增,傳統(tǒng)化石能源在生產與消費過程中產生的高碳排放問題愈加突出,能源低碳轉型已成為全球共識。氫能作為零碳能源,其在能源生產與消費全鏈條均可實現(xiàn)近零排放,氫能的大規(guī)模應用有助于大幅削減二氧化碳等溫室氣體排放量,為全球應對氣候變化注入強大動力。
例如,在鋼鐵行業(yè)中,氫能可替代傳統(tǒng)的煤炭作為還原劑,實現(xiàn)煉鋼過程的低碳化;在化工行業(yè),綠氫可用于合成氨、甲醇等生產過程,從源頭減少碳排放。通過氫能的廣泛應用,能夠推動能源結構的根本性變革,助力我國實現(xiàn)“雙碳”目標,為全球氣候治理提供可借鑒的中國模式。
同時,氫能是保障能源安全的戰(zhàn)略選擇。我國能源結構長期呈現(xiàn)“富煤、缺油、少氣”的資源稟賦特征,這一特征導致我國能源對外依存度偏高,能源安全面臨挑戰(zhàn)。氫能產業(yè)的蓬勃發(fā)展,為我國優(yōu)化能源結構、強化能源安全開辟了全新路徑。氫氣具有高能量密度及熱值的特點,能夠在交通運輸、工業(yè)生產等領域實現(xiàn)大規(guī)模、全面深度的脫碳,同時,它還可作為長時儲能媒介,與風、光等可再生能源相互耦合,實現(xiàn)能源的跨地域、跨季節(jié)調用存儲。這種特性使得氫能能夠有效緩解可再生能源發(fā)電的間歇性和不穩(wěn)定性問題,提高能源系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。通過發(fā)展氫能產業(yè),我國可減輕對傳統(tǒng)化石能源的依賴,降低能源進口風險,構建更加安全、穩(wěn)定、可持續(xù)的能源供應體系。
此外,氫能也是推動產業(yè)升級的關鍵引擎。氫能產業(yè)涵蓋了“制—儲—運—加—用”全鏈條,具有產業(yè)鏈長、涉及領域廣、帶動效應強的特點。發(fā)展氫能產業(yè)能夠有效帶動上下游產業(yè)的協(xié)同發(fā)展,促進傳統(tǒng)產業(yè)的轉型升級,培育新的經濟增長點。
在制氫環(huán)節(jié),可再生能源制氫技術的發(fā)展將推動光伏、風電等新能源產業(yè)的進一步壯大;在儲氫和運氫環(huán)節(jié),新型儲氫材料和運輸技術的研發(fā)與應用將催生新的制造業(yè)領域;在應用環(huán)節(jié),氫燃料電池汽車的推廣將帶動汽車產業(yè)的電動化轉型,同時促進加氫站等基礎設施的建設與發(fā)展。
氫能發(fā)展面臨的堵點與痛點
當前,我國氫能發(fā)展仍面臨一些問題亟待破解。
產業(yè)鏈深化協(xié)同降碳面臨挑戰(zhàn)。當前,我國制氫行業(yè)發(fā)展面臨產業(yè)鏈協(xié)同進一步減碳的挑戰(zhàn)。此外,我國氫氣消費量主要集中在化工行業(yè),如合成氨、甲醇生產等,這些領域的降碳也需在制氫產業(yè)發(fā)展中納入考量,以便提升氫能從生產到利用的降碳績效。盡管可再生能源制氫具有零碳排放的優(yōu)勢,但目前其在整個制氫產業(yè)中的占比仍然較低,尚未形成規(guī)模效應,難以有效緩解產業(yè)鏈的碳排放壓力。
成本高企制約市場推廣。我國氫能的生產成本主要受制氫方式的影響。傳統(tǒng)的化石能源制氫雖然技術成熟,但隨著環(huán)保要求的不斷提高,其面臨的碳排放成本逐漸上升,同時,化石能源的價格波動也會影響制氫成本的穩(wěn)定性?稍偕茉粗茪潆m然具有零碳排放的優(yōu)勢,但設備投資大、制氫效率低,導致成本居高不下。此外,氫能的儲存和運輸成本也較高,一定程度上限制了氫能的運輸距離和市場范圍。高昂的成本使得氫能在與傳統(tǒng)能源的競爭中處于劣勢,嚴重制約了其市場推廣和應用。如何降低氫能全產業(yè)鏈成本,成為氫能產業(yè)發(fā)展的重要瓶頸。
基礎設施建設滯后。加氫站是氫燃料電池汽車推廣應用的關鍵基礎設施,然而,目前我國加氫站的建設數(shù)量仍然較少,布局也不夠合理,遠遠無法滿足氫燃料電池汽車的發(fā)展需求。加氫站的建設成本高、審批流程復雜,使得企業(yè)建設加氫站的積極性不高。缺乏完善的基礎設施也使得氫能在工業(yè)領域的大規(guī)模應用受到限制。如何加快基礎設施建設,是氫能產業(yè)發(fā)展的當務之急。
技術創(chuàng)新存在明顯差距。雖然我國在氫能關鍵技術領域取得了一些突破,但與國際先進水平相比,仍然存在一定的差距。我國的氫能產業(yè)鏈尚未完全成熟,在制氫、儲氫、運氫和應用四個方面均存在短板。在產業(yè)鏈的上游,大容量、低電耗電解槽還處于研發(fā)階段,核心技術主要依賴進口的現(xiàn)狀制約了我國可再生能源制氫技術的發(fā)展;在產業(yè)鏈的中游,基礎設施建設如加氫站、輸氫管道等存在較大缺口,技術標準和建設規(guī)范尚未完善,影響了氫能的流通和配送;在產業(yè)鏈的下游,氫能的應用有限,主要應用于交通領域,在化工、能源等領域仍處于示范階段,缺乏成熟的應用模式和技術解決方案。
氫能賦能“雙碳”目標實現(xiàn)的對策建議
推動氫能產業(yè)發(fā)展,筆者建議如下:
強化政策支持,構建長效機制。充分發(fā)揮政策的引導和激勵作用,構建覆蓋氫能全產業(yè)鏈的政策支持體系。首先,在補貼政策方面,重點支持制氫環(huán)節(jié),加大對燃料電池汽車購置、加氫站建設運營等關鍵環(huán)節(jié)的補貼力度。其次,通過稅收優(yōu)惠政策切實減輕企業(yè)負擔,從制氫企業(yè)用電、用氣優(yōu)惠,到儲氫、運氫設備制造企業(yè)稅收減免,再到應用端企業(yè)產品推廣補貼,實現(xiàn)政策扶持貫穿氫能全產業(yè)鏈。此外,政府部門還應設立綠色制氫專項基金,用于支持綠色制氫技術的研發(fā)、示范和產業(yè)化項目,鼓勵金融機構為綠色制氫項目提供貸款、擔保等融資支持,降低企業(yè)的融資成本。
加快基礎設施建設,優(yōu)化產業(yè)布局。加大對加氫站等基礎設施建設的支持力度,簡化審批流程,降低建設成本。通過出臺土地優(yōu)惠政策、提供財政補貼等方式,鼓勵企業(yè)參與加氫站建設,通過市場化手段推動加氫站的布局和建設。在加氫站建設過程中,應注重合理規(guī)劃布局,根據氫燃料電池汽車的發(fā)展需求和交通流量,在城市中心、高速公路服務區(qū)等區(qū)域優(yōu)先建設加氫站,逐步形成覆蓋全國的加氫站網絡。同時,要加強氫氣運輸基礎設施的建設,研發(fā)新型氫氣運輸技術和設備,提高氫氣運輸效率,降低運輸成本。此外,有序推進全國氫能信息平臺建設,加強氫能行業(yè)跟蹤與統(tǒng)計分析,支持龍頭企業(yè)和行業(yè)機構建設氫能實證實驗平臺,形成適應我國氫能產業(yè)發(fā)展的質量、標準、計量、認證體系,為氫能產業(yè)的發(fā)展提供基礎設施和技術支撐。
聚焦技術創(chuàng)新,突破核心瓶頸。政府、企業(yè)與科研機構需攜手共進,構建產學研用深度融合的技術創(chuàng)新體系,攻克氫能領域的核心技術難關。一方面,建立健全覆蓋氫能技術創(chuàng)新與產業(yè)化、終端應用等領域的政策體系,激勵企業(yè)進行技術聯(lián)合攻關,提高企業(yè)的技術創(chuàng)新能力和核心競爭力。同時,要加強對氫能產業(yè)人才的培養(yǎng),建立多層次的人才培養(yǎng)體系,培養(yǎng)一批懂技術、懂管理的復合型人才。另一方面,引導企業(yè)加大對氫能技術研發(fā)的投入,加強與高校、科研機構的合作,共同開展關鍵技術研發(fā)和創(chuàng)新,推動科技成果向現(xiàn)實生產力轉化,不斷拓展氫能的應用場景,加快氫能領域“卡脖子”技術及裝備的突破與應用。
深化國際合作與交流,提升全球影響力。氫能產業(yè)的發(fā)展離不開國際合作與交流,我國應堅持構建新發(fā)展格局,用好國內國際兩個市場、兩種資源,推動氫能領域的政策交流、技術創(chuàng)新、項目落地等多元合作。積極參與國際氫能技術交流與合作項目,引進國外先進的技術和經驗,提高自身的技術水平和產業(yè)競爭力。通過在海外建設氫能生產基地和應用示范項目,將我國的氫能技術和產品推向國際市場,提高我國氫能產業(yè)的國際知名度和影響力。此外,深度參與國際氫能標準制定,將我國技術優(yōu)勢與標準訴求融入國際規(guī)則,提升國際話語權,為我國氫能產品與服務出海消除技術壁壘,推動產業(yè)國際化發(fā)展。
作者單位:浙江農林大學生態(tài)文明研究院