2024年12月31日。
在去年的最后一天，工業(yè)和信息化部、國(guó)家發(fā)展改革委、國(guó)家能源局等三部門公布《加快工業(yè)領(lǐng)域清潔低碳?xì)鋺?yīng)用實(shí)施方案》，為近兩年產(chǎn)業(yè)漸起的氫能再次加碼。
與以往政界、學(xué)界談及氫能必為顏色所困，言及氫能必強(qiáng)調(diào)綠氫的基調(diào)不同的是，這一次把“清潔低碳?xì)洹弊鳛闃?biāo)簽。這既是對(duì)以往認(rèn)識(shí)困局的一次合理的突破，更是對(duì)當(dāng)下產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀的正視，為氫能發(fā)展進(jìn)一步放開手腳，推動(dòng)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)制氫、用氫的快速發(fā)展，從而服務(wù)全國(guó)綠色轉(zhuǎn)型的發(fā)展訴求。
到底什么樣的氫才是清潔低碳?xì)?，與綠氫有怎樣的關(guān)系？本次發(fā)布的方案都有哪些突破性的規(guī)定，會(huì)有怎樣的積極意義？地方和企業(yè)面臨什么機(jī)遇，如何順勢(shì)轉(zhuǎn)型？
新京報(bào)零碳研究院結(jié)合既有的研究，對(duì)這個(gè)話題進(jìn)行了剖析。
拋開顏色桎梏，還原低碳本真
2020年12月29日，由中國(guó)氫能聯(lián)盟提出的《低碳?xì)?、清潔氫與可再生能源氫的標(biāo)準(zhǔn)與評(píng)價(jià)》正式發(fā)布實(shí)施。該標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)用生命周期評(píng)價(jià)方法建立了低碳?xì)?、清潔氫和可再生氫的量化?biāo)準(zhǔn)及評(píng)價(jià)體系，從源頭出發(fā)推動(dòng)氫能全產(chǎn)業(yè)鏈綠色發(fā)展。
該標(biāo)準(zhǔn)從單位氫氣碳排放量的角度，表明：低碳?xì)涞奶寂欧艖?yīng)該不大于14.51 kgCO2e/kgH2（千克二氧化碳當(dāng)量/千克氫氣），清潔氫和可再生氫這一數(shù)據(jù)要求不大于4.9kgCO2e/kgH2，可再生氫同時(shí)要求制氫能源為可再生能源。
據(jù)了解，編寫組先后召開行業(yè)研討會(huì)20余次，共征集了100條社會(huì)意見(jiàn)。參編單位涵蓋了國(guó)家能源集團(tuán)、國(guó)家電網(wǎng)、中石油、中石化、中國(guó)船舶、長(zhǎng)江三峽、寶武鋼鐵等國(guó)內(nèi)氫能制取、裝備及服務(wù)領(lǐng)域18家重點(diǎn)單位。
雖然這為從碳排放的角度還原氫能含“綠”屬性提供了便捷，讓人們認(rèn)識(shí)到，要從氫能的全生命周期碳排放去界定其綠色屬性。換言之，任何一種氫能要看其生命周期整體的碳排放，而不能僅僅局限在生產(chǎn)的環(huán)節(jié)，對(duì)氫簡(jiǎn)單從綠氫、藍(lán)氫、灰氫的顏色結(jié)果看待他們的碳排放。
事實(shí)上，對(duì)氫能顏色的認(rèn)知在一定程度上也會(huì)對(duì)生產(chǎn)、使用產(chǎn)生誤導(dǎo)，認(rèn)為只要使用綠氫就一定是低碳的。然而，在應(yīng)用中，因?yàn)殡娊馑哪芰哭D(zhuǎn)化效率為72%～79%，如果是使用無(wú)法充分上網(wǎng)的綠電制氫，問(wèn)題不大，但如果在綠電消納比較好的情況下制氫，則要承受20%以上的能源損失，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于電網(wǎng)的能源損失。這樣的綠氫就面臨更大綠色機(jī)會(huì)成本。
然而，當(dāng)前我國(guó)的氫能主流認(rèn)知中，還停留在簡(jiǎn)單的顏色鑒別階段。同時(shí)，國(guó)家層面還沒(méi)有具體的全生命周期碳排放氫能分級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)前，國(guó)家能源局已經(jīng)下達(dá)《低碳清潔氫能評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》等能源行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)立項(xiàng)計(jì)劃，加快氫能全產(chǎn)業(yè)鏈標(biāo)準(zhǔn)供給。
《加快工業(yè)領(lǐng)域清潔低碳?xì)鋺?yīng)用實(shí)施方案》對(duì)“清潔低碳?xì)洹钡母拍畛尚蛯⑵鸬街匾苿?dòng)作用，拋開顏色桎梏，還氫能低碳的本來(lái)面貌。
打破產(chǎn)業(yè)限制，推動(dòng)綠色轉(zhuǎn)型
按照《加快工業(yè)領(lǐng)域清潔低碳?xì)鋺?yīng)用實(shí)施方案》的要求，到2027年，工業(yè)領(lǐng)域清潔低碳?xì)鋺?yīng)用裝備支撐和技術(shù)推廣取得積極進(jìn)展，清潔低碳?xì)湓谝苯稹⒑铣砂?、合成甲醇、煉化等行業(yè)實(shí)現(xiàn)規(guī)?；瘧?yīng)用，在工業(yè)綠色微電網(wǎng)、船舶、航空、軌道交通等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)示范應(yīng)用，形成一批氫能交通、發(fā)電、儲(chǔ)能商業(yè)化應(yīng)用模式。培育一批產(chǎn)業(yè)生態(tài)主導(dǎo)力強(qiáng)的龍頭企業(yè)和產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)，以及專業(yè)水平高、服務(wù)能力強(qiáng)的系統(tǒng)解決方案供應(yīng)商，初步構(gòu)建較為完整的產(chǎn)業(yè)鏈和產(chǎn)業(yè)體系。
該方案在加快清潔低碳?xì)涮娲鷳?yīng)用，有序提升氫冶金應(yīng)用水平，大力發(fā)展氫碳耦合制綠色甲醇，積極推動(dòng)氫氮耦合制綠色合成氨，加快氫燃料電池汽車應(yīng)用、穩(wěn)步發(fā)展氫動(dòng)力船舶、航空、軌道交通裝備，探索發(fā)展氫電融合工業(yè)綠色微電網(wǎng)等方面提出了30項(xiàng)具體安排。
零碳研究院梳理發(fā)現(xiàn)，此方案從多個(gè)方面進(jìn)行產(chǎn)業(yè)的橫向氫能整合：鼓勵(lì)氫能使用，能替代則替代；降低制、用半徑，就使用降低儲(chǔ)運(yùn)成本；鼓勵(lì)氫基耦合，兼顧綠醇、綠氨應(yīng)用；突出氫燃料電池汽車，加大氫能物流線布局；鼓勵(lì)氫能交通解決方式，水、鐵、空全覆蓋；推動(dòng)氫電融合，構(gòu)建工業(yè)綠色微電網(wǎng)。
此外，方案還指出，各地方創(chuàng)新管理模式，制氫加氫一體站不再限制于化工園區(qū)，支持有條件的地方打造一批氫能產(chǎn)業(yè)先進(jìn)制造業(yè)集群和中小企業(yè)特色產(chǎn)業(yè)集群。
正是通過(guò)這樣的工作，使得在整個(gè)工業(yè)領(lǐng)域的氫能變革成為可能，從而使得氫能成為推動(dòng)綠色轉(zhuǎn)型的一大重要力量。
延伸工業(yè)鏈條，參與能源變革
當(dāng)前，我國(guó)正處于加速發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力的關(guān)鍵時(shí)期，產(chǎn)業(yè)革命、能源變革、消費(fèi)結(jié)構(gòu)變化相互交織。2023年以來(lái)，大規(guī)模設(shè)備更新正在有序推進(jìn)。這一方面給氫能的應(yīng)用提供了新的機(jī)遇，為氫能的消納創(chuàng)造了條件，另一方面也加速氫能制造體系的建設(shè)，使得一些具備制氫先天條件的傳統(tǒng)企業(yè)，比如煤化工產(chǎn)業(yè)、鋼鐵產(chǎn)業(yè)，可以充分利用富氫尾氣，發(fā)展氫能。
在就可以完善傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)鏈條，從而提高產(chǎn)業(yè)的附加值。
事實(shí)上，我國(guó)當(dāng)前擁有豐富的焦?fàn)t煤氣和鋼廠尾氣，而這些資源并沒(méi)有得到有效利用。曾經(jīng)這些工業(yè)尾氣制“灰氫”被認(rèn)為存在含綠“成色”的問(wèn)題，所以發(fā)展起來(lái)面臨信心不足的問(wèn)題。
山西呂梁為例，全市現(xiàn)有將近4000萬(wàn)噸焦炭產(chǎn)能，足以支撐每年50萬(wàn)噸氫氣生產(chǎn)，而且制氫成本每公斤僅8—10元，遠(yuǎn)低于行業(yè)平均水平。雖然近年來(lái)已經(jīng)形成了純商業(yè)化的氫能發(fā)展格局，但全市制氫量也就數(shù)萬(wàn)噸，潛能開發(fā)率不到十分之一。
2019年開始，呂梁的企業(yè)傳統(tǒng)能源、化工龍頭企業(yè)山西鵬飛集團(tuán)依托焦?fàn)t煤氣，謀劃布局全球領(lǐng)先的氫能示范基地——鵬灣氫港氫能產(chǎn)業(yè)園，打造集制、儲(chǔ)、運(yùn)、加、用、研及裝備制造于一體的現(xiàn)代化氫能產(chǎn)業(yè)體系。總體規(guī)劃20萬(wàn)噸焦?fàn)t尾氣制氫、5GW（吉瓦）風(fēng)光電制10萬(wàn)噸綠氫、100座加氫綜合能源島、30萬(wàn)輛氫能重卡及配套電堆、燃料電池系統(tǒng)、供氫系統(tǒng)、10GW電池。目前，已經(jīng)取得初步成效。
正是為了論證焦?fàn)t煤氣制氫的低碳屬性，該企業(yè)編制的焦?fàn)t煤氣制氫的標(biāo)準(zhǔn)體系，為行業(yè)的綠色轉(zhuǎn)型進(jìn)行了探索。
當(dāng)前，焦?fàn)t煤氣制氫的碳足跡大約為5.5-8kgCO2e/kgH2，如果運(yùn)輸、儲(chǔ)存、使用等環(huán)節(jié)調(diào)配好，這一數(shù)據(jù)還能下降10%-20%，碳足跡接近清潔氫。
2023年，我國(guó)焦炭產(chǎn)量已經(jīng)達(dá)到4.93億噸，每噸焦炭可產(chǎn)生焦?fàn)t煤氣約350-450立方米。那么，當(dāng)前每年可產(chǎn)生焦?fàn)t煤氣大約2000億立方米。焦?fàn)t煤氣中約含50%-60%的氫氣。因此，可以制氫超1000億立方米氫氣。1噸氫氣在標(biāo)況下是11200立方米。這樣，每年可以生產(chǎn)近900萬(wàn)噸副產(chǎn)氫氣。
這樣，既延伸了傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的鏈條，變廢為寶，實(shí)現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)效益，還能夠減少對(duì)尾氣的排放，減少對(duì)空氣的影響。
當(dāng)氫能還原綠色低碳發(fā)展本來(lái)面貌的時(shí)候，綠色產(chǎn)業(yè)也迎來(lái)新的契機(jī)，氫能的潛力將被有效挖掘，推動(dòng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的全面綠色轉(zhuǎn)型。
新京報(bào)零碳研究院研究員 白華兵
編輯 岳彩周
校對(duì) 穆祥桐
