氫能與新能源產(chǎn)業(yè)要肩負(fù)起碳達(dá)峰碳中和的歷史使命

由二氧化碳等溫室氣體排放引起的全球氣候變化已經(jīng)成為本世紀(jì)人類面臨的最大挑戰(zhàn)之一。在《巴黎協(xié)議》的框架下，到本世紀(jì)中葉實現(xiàn)碳中和是全球應(yīng)對氣候變化的最根本的舉措。

在3月15日中央財經(jīng)委員會第九次會議上，習(xí)總書記強(qiáng)調(diào)，實現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和是一場廣泛而深刻的經(jīng)濟(jì)社會系統(tǒng)性變革，要把碳達(dá)峰、碳中和納入生態(tài)文明建設(shè)整體布局，拿出抓鐵有痕的勁頭，如期實現(xiàn)2030年前碳達(dá)峰、2060年前碳中和的目標(biāo)。

中國的這一承諾是全球應(yīng)對氣候變化進(jìn)程中的一項有里程碑意義的事件，也開啟了中國以碳中和目標(biāo)驅(qū)動整個能源系統(tǒng)、經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)和科技創(chuàng)新系統(tǒng)全面向綠色轉(zhuǎn)型的新時代。作為以煤炭、石油為主要燃料的世界第一碳排放大國，我國要在10年內(nèi)實現(xiàn)碳排放達(dá)峰、40年內(nèi)實現(xiàn)碳中和是十分艱巨的，過程中會有許多困難和挑戰(zhàn)，但同時會帶來科技創(chuàng)新、能源和經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型的重大機(jī)遇。而在眾多產(chǎn)業(yè)中，氫能在存儲、消納新能源，實現(xiàn)碳中和的過程中將起到重要作用，這一目標(biāo)將新能源和氫能緊密地聯(lián)系到了一起。

在3月16日召開的“第六屆中國能源發(fā)展與創(chuàng)新論壇”上，展開了一場以“‘碳中和’目標(biāo)與電氫體系展望”為主題的深層次探討，來自國家發(fā)改委、國家能源局和吉林、河北、河南等地方政府代表，以及來自國電投、中國石化、三峽新能源、水利總院、清華大學(xué)等機(jī)構(gòu)的行業(yè)專家、學(xué)者和企業(yè)代表紛紛為氫能發(fā)聲助力，一致認(rèn)為新能源發(fā)電與氫能相結(jié)合能夠打破電網(wǎng)平衡對新能源發(fā)電承載能力的局限，可基本滿足社會各行業(yè)不同形式的能源需求，對于促進(jìn)我國能源體系的清潔轉(zhuǎn)型，大氣環(huán)境治理、能源保障安全、南北地區(qū)經(jīng)濟(jì)平衡發(fā)展，以及推動能源科技創(chuàng)新，提升國際競爭力都具有重大意義。

氫能作為清潔、高效、安全、可持續(xù)的二次能源，可為化工、冶煉、動力燃料、儲能、建筑等傳統(tǒng)工業(yè)提供深度脫碳。以太陽能光伏、風(fēng)電、水電等各種可再生能源發(fā)電制取的綠氫是可能取代傳統(tǒng)化石能源的終極能源：綠氫的制備從源頭上杜絕了碳排放，且在終端應(yīng)用中，綠氫對汽油、傳統(tǒng)工業(yè)原料、熱源等的替代能夠?qū)崿F(xiàn)應(yīng)用端的零排放。

未來，傳統(tǒng)的化石能源制氫隨著碳稅、碳排放提高，成本將逐漸增加，而可再生能源和綠氫的成本隨著技術(shù)進(jìn)一步的發(fā)展和產(chǎn)業(yè)的逐步完善，成本將進(jìn)一步下降。未來綠氫供給將逐漸成為主流，預(yù)計到2030年，綠氫成本將比化石能源制氫更有競爭力，屆時綠氫供應(yīng)占?xì)淠芸偙戎貙⑻嵘?5%左右。

中國氫能需求展望

根據(jù)氫促會初步研判，在燃料電池汽車示范城市政策的推動下，預(yù)期到“十四五”末，氫能產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)的關(guān)鍵技術(shù)、材料、部件的研發(fā)、制造將基本實現(xiàn)自主可控，生產(chǎn)經(jīng)營成本大幅度下降。同時，隨著新能源技術(shù)的發(fā)展，綠氫成本也將大幅下降，加上碳排放約束政策（如碳稅征收）的出臺實施，綠氫競爭力將大幅提升，國內(nèi)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、法規(guī)政策也將進(jìn)一步健全，氫能產(chǎn)業(yè)具備規(guī)模化發(fā)展條件。預(yù)計到2030年，我國氫能供應(yīng)總量在國內(nèi)能源供應(yīng)體系中占比將達(dá)到5.5%左右，將產(chǎn)生至少1.8億噸/年的碳減排效應(yīng)，極大地助力碳達(dá)峰目標(biāo)的實現(xiàn)，推動我國能源體系的高質(zhì)量發(fā)展。

當(dāng)前，我國新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，但可再生能源分布并不均勻，人口密集城市的能源需求大，風(fēng)光等可再生資源稀缺，而資源豐富的“三北”地區(qū)資源豐富，但是受制于人口稀少，無法消納，如何將能源從西北地區(qū)轉(zhuǎn)移到東南地區(qū)，是幾十年來國內(nèi)能源行業(yè)持續(xù)攻關(guān)的難題。且由于可再生能源的波動性，風(fēng)電和光伏的大規(guī)模發(fā)展需要大容量儲能技術(shù)和氫能技術(shù)與之相匹配，通過新能源發(fā)電離網(wǎng)制氫，不僅可解決新能源固有的不穩(wěn)定性問題，還可通過氫儲運，實現(xiàn)規(guī)?；瘍δ堋⒖绲赜蚰茉催\輸。同時，綠氫的快速功率調(diào)制特性可增加電網(wǎng)安全穩(wěn)定性，氫的儲能特性更能起到“削峰平谷”作用，打破了可再生能源的發(fā)展瓶頸。未來電能和氫能將共同作為綠色能源的終端形態(tài)，電氫能源體系將成為構(gòu)建現(xiàn)代能源體系的途徑之一。

從目前國內(nèi)風(fēng)電光伏的建設(shè)節(jié)奏來看，2021-2030年，我國將迎來風(fēng)電與光伏大規(guī)模建設(shè)高峰，每年新增風(fēng)電和光伏裝機(jī)容量將超過12000萬千瓦，同時隨著裝機(jī)規(guī)模擴(kuò)大，風(fēng)電光伏發(fā)電成本還將繼續(xù)下降。光伏和風(fēng)電的全產(chǎn)業(yè)鏈創(chuàng)新和降低成本是未來實現(xiàn)可再生能源發(fā)電高速增長的最重要驅(qū)動力，隨著更大規(guī)模的低成本的可再生能源發(fā)電供給，可再生能源制氫也將變得更加經(jīng)濟(jì)可行，使很多很難電氣化的工業(yè)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)碳中和成為可能。

2020-2050多種制氫技術(shù)的成本對比

制氫方面，在電解槽等核心零部件逐步實現(xiàn)自主化和規(guī)?；耐七M(jìn)下，預(yù)計到2030年，制氫電解槽安裝成本將下降至2000元/千瓦時以下，PEM電解槽下降至1萬元/千瓦時以下，同時生產(chǎn)每公斤氫氣耗電量將降至50千瓦時以下。隨著新能源發(fā)電成本的下降，氫能產(chǎn)業(yè)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用規(guī)模的不斷擴(kuò)大，可再生能源制取綠氫的綜合成本下降幅度和速度將遠(yuǎn)超預(yù)期，預(yù)計到2030年，將逐步降至15元/kg左右，經(jīng)濟(jì)性不斷凸顯。

發(fā)展氫能將加快以清潔能源為主的多元能源供給系統(tǒng)向其他行業(yè)滲透，推動以煤炭、油氣、電力、集中式資源供給，向集中式與“分散式”并重發(fā)展；催生氫能社區(qū)、氫能電站、能源互聯(lián)網(wǎng)等新產(chǎn)品、新業(yè)態(tài)；發(fā)展氫能還可以帶動能源科技創(chuàng)新，對我國高端裝備制造、汽車、鐵路、船舶、航空航天、無人機(jī)等產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展，都具有重大戰(zhàn)略意義。

例如鋼鐵行業(yè)，占全國碳排放的比重約16%，未來鋼鐵行業(yè)可利用氫能代替煤炭作為高爐煉鋼的還原劑，并且將生供能過程電氣化；氫能應(yīng)用在重卡、長距離航空和船運領(lǐng)域，氫燃料電池具備零排放、續(xù)航里程長、加氫時間短等優(yōu)點，可助力交通、海運和航空領(lǐng)域的低碳技術(shù)創(chuàng)新。

新能源和氫能兩大產(chǎn)業(yè)的興起，為實現(xiàn)國家從以化石能源為主導(dǎo)，向以可再生能源為主導(dǎo)轉(zhuǎn)型的目標(biāo)，為解決碳減排創(chuàng)造了兩大先決條件：上游有了以光電、風(fēng)電為主的充足的可再生能源，下游有了可以大幅度消納可再生能源的氫能產(chǎn)業(yè)。可再生能源和氫能將成為支撐我國國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的兩大新興支柱產(chǎn)業(yè)，兩個產(chǎn)業(yè)攜手發(fā)展已經(jīng)成為國家發(fā)展的需要，成為歷史的必然。

近年來，我國氫能產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)爆發(fā)式發(fā)展，關(guān)鍵技術(shù)不斷突破，裝備國產(chǎn)化進(jìn)程持續(xù)加快，但氫能產(chǎn)業(yè)總體尚處于試點示范、市場推廣階段。未來的三到五年將是我國氫能規(guī)模化、自主化發(fā)展的關(guān)鍵時期，產(chǎn)業(yè)應(yīng)加大自主創(chuàng)新力度，圍繞氫能全產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合攻關(guān)，探索并推動氫能從制取、儲運到應(yīng)用全產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)提升和突破，盡快趕超國際先進(jìn)水平。

在業(yè)內(nèi)看來，2021年將是中國氫能產(chǎn)業(yè)“理想變成現(xiàn)實”之年：國內(nèi)首批燃料電池汽車示范城市群名單即將出爐，勢必將推動國內(nèi)氫能產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同發(fā)展；隨著產(chǎn)業(yè)和資本市場產(chǎn)生雙重發(fā)酵，國內(nèi)外氫能產(chǎn)業(yè)投資正加速聚集；地方政府和央企在氫能產(chǎn)業(yè)的布局也不斷加快落地。

今年，中國產(chǎn)業(yè)發(fā)展促進(jìn)會氫能分會將配合有關(guān)部委，在適當(dāng)?shù)貐^(qū)推動可再生能源制氫示范、“氫能進(jìn)萬家”示范社區(qū)等項目，開展“中國氫能展望2030”項目研究，同時加快氫能標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)，圍繞行業(yè)發(fā)展重點難點，積極扎實地推進(jìn)工作開展，致力于我國氫能事業(yè)的發(fā)展和進(jìn)步。