國內(nèi)最大氫氣“充電寶”將落戶都江堰 2024制氫產(chǎn)業(yè)發(fā)展分析

• 黃文玉 2023年11月30日 來源：互聯(lián)網(wǎng) 川觀新聞 284 11
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制氫是氫能產(chǎn)業(yè)鏈的最前端環(huán)節(jié)，當前技術(shù)路線多元化不存在單一最優(yōu)模式，需要因地制宜選擇適合所在地資源稟賦、經(jīng)濟條件等客觀環(huán)境的制氫手段。

制氫，制取氫氣的工藝過程。氫能是一種二次能源，從長遠看，以水制氫是最有前途的方法，原料取之不盡，而且氫燃燒放出能量后又生成水，不造成環(huán)境污染。常用的制氫方法有：各種礦物燃料制氫、電解水制氫、生物質(zhì)制氫、其他合氫物質(zhì)制氫、各種化工過程副產(chǎn)氫氣的回收等。各種礦物燃料制氫是最主要的制氫方法，但其儲量有限，且制氫過程會對環(huán)境造成污染。

制氫是氫能產(chǎn)業(yè)鏈的最前端環(huán)節(jié)，當前技術(shù)路線多元化不存在單一最優(yōu)模式，需要因地制宜選擇適合所在地資源稟賦、經(jīng)濟條件等客觀環(huán)境的制氫手段。制備氫氣的方法已較為成熟，從多種來源中都可以制備氫氣，每種技術(shù)的成本及環(huán)保屬性都不相同，主要分為四種技術(shù)路線：工業(yè)尾氣副產(chǎn)氫、電解水制氫、化工原料制氫、化石燃料制氫等。利用化石燃料制氫是目前工業(yè)制氫的主要途徑。在石化、鋼鐵、焦化工業(yè)領(lǐng)域，氫氣一般以副產(chǎn)品的形式出現(xiàn)，在循環(huán)經(jīng)濟模式下被當作這些企業(yè)的重要化工原料或燃料。

制氫產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀分析

近年來，清潔能源在能源結(jié)構(gòu)中占比快速上升，但煤炭和石油等化石能源占比仍高達77%左右，傳統(tǒng)工業(yè)、能源行業(yè)面臨巨大的減碳壓力。2017年底，世界氫能委員會提出，到2050年，全球環(huán)境20%的二氧化碳減排要靠氫氣來完成，氫能將占終端能源需求比例達到18%，為社會創(chuàng)造3000萬個工作崗位。根據(jù)中國的氫能現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，預(yù)計2040年氫能有望成為中國的主體能源，將支撐中國能源工業(yè)需求的10%。如此大的氫能需求將使制氫行業(yè)產(chǎn)能不斷擴大，未來發(fā)展前景良好。

21世紀，我國和美國、日本、加拿大、歐盟等都制定了氫能發(fā)展規(guī)劃，并且目前我國已在氫能領(lǐng)域取得了多方面的進展，在不久的將來有望成為氫能技術(shù)和應(yīng)用領(lǐng)先的國家之一，也被國際公認為最有可能率先實現(xiàn)氫燃料電池和氫能汽車產(chǎn)業(yè)化的國家。在此背景下，氫氣產(chǎn)量持續(xù)增長。

目前，我國已有多個省市發(fā)布了氫能和氫燃料電池汽車的發(fā)展規(guī)劃，上海、如皋、等城市積極謀劃氫能城市建設(shè)，形成了華東、華中、華南、華北、東北、西南六大氫能和氫燃料電池汽車的產(chǎn)業(yè)群。然而我國氫能和燃料電池相關(guān)技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展仍面臨巨大挑戰(zhàn)，燃料電池和氫能核心技術(shù)能力、關(guān)鍵部件與裝備、標準體系建設(shè)等方面亟待加強。

近日，東方電氣集團東方鍋爐股份有限公司與都江堰市岷德時代儲能技術(shù)有限公司簽訂合同，推進國內(nèi)首個綠電制氫儲氫發(fā)電商業(yè)應(yīng)用項目。該項目將在都江堰建設(shè)10兆瓦等級的工業(yè)園區(qū)氫儲能供電站，通過綠電制氫、氫儲能和氫發(fā)電保障工業(yè)園區(qū)峰電時段供電。此次簽約的制儲氫發(fā)電一體化商用項目，是國內(nèi)首個以“綠電大規(guī)模制氫-大容量儲氫-大功率氫發(fā)電”商業(yè)應(yīng)用工程項目。

中國制氫經(jīng)營模式分析

制氫工藝的不同，決定了制氫的運營路線不同。目前我國主流的制氫方法是中央制氫，其運營模式是在城市周邊地區(qū)建設(shè)大規(guī)模氫氣生產(chǎn)廠，然后通過運氫車將氫氣運輸?shù)匠鞘兄械募託湔荆儆杉託湔境鍪劢o消費者。

與中央制氫相對應(yīng)的是分布式制氫，其工藝路線主要為電解水制氫，城市中的加氫站在站內(nèi)裝有氫氣發(fā)生器，實現(xiàn)氫氣生產(chǎn)、壓縮、儲存、出售一體化，或者在應(yīng)用端直接安裝氫氣發(fā)生器，實現(xiàn)應(yīng)用端自產(chǎn)自供氫氣。雖然電解水制氫耗費大量電能，不過我國結(jié)合我國分布式能源并網(wǎng)裝機與棄風、棄水電量情況，可以發(fā)現(xiàn)分布式制氫運營模式前景廣闊。

氫能將成為傳統(tǒng)能源的核心，有助于實現(xiàn)規(guī)?；脑妇埃蛟煲涣鞯那鍧嵞茉垂?yīng)商，整個產(chǎn)業(yè)鏈已經(jīng)顯現(xiàn)。產(chǎn)業(yè)化途徑、模式、方向，包括商業(yè)模式都已經(jīng)開始了，可再生能源制氫也好、煤制氫也好、各種制備出來的散氫都要集中起來，這是一個大的產(chǎn)業(yè)鏈。不光是氫能源電池利用，包括分布式發(fā)電、二氧化碳合成的化學用品等等。發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)是能源結(jié)構(gòu)調(diào)整和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型的必由之路，人類必須向這條路上走?，F(xiàn)在利用氫能人類社會的生產(chǎn)發(fā)展方式可以發(fā)生一個很大的變革，獲取方式多元化。

制氫產(chǎn)業(yè)未來發(fā)展趨勢預(yù)測

開發(fā)先進的煤氣化工藝，膜分離制氧，合成氣膜分離提純氫氣，聯(lián)產(chǎn)發(fā)電以及CO2回收，是大規(guī)模煤制氫的方向。如果能進一步降低空分裝置投資，才可能從根本上降低氫氣的成本，給煤制氫技術(shù)帶來市場競爭力。國外正在進行離子膜的研究，目的是取代常規(guī)深冷制氧單元，空氣通過這種膜便可以實現(xiàn)N2和O2分離，降低裝置投資和煤氣化制氫的成本。

總之，煤、天然氣制氫技術(shù)的應(yīng)用與研究使得我國現(xiàn)階段的制氫水平進行較好的提高，滿足了氫氣需求量使得我國現(xiàn)階段的建設(shè)與發(fā)展有了顯著的提高。我國未來的發(fā)展離不開制氫技術(shù)的發(fā)展，只有進一步提高制氫技術(shù)，我國在未來建設(shè)中就能保證氫的供給量得到滿足，這將進一步保證我國快速穩(wěn)定的發(fā)展。

2020年“雙碳”目標提出后，國內(nèi)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展進入快車道，我國已成為全球最大氫氣生產(chǎn)國。數(shù)據(jù)顯示，2021年，中國氫氣產(chǎn)量達3300萬噸，同比增長32%;2022年我國氫氣產(chǎn)量增至4004萬噸，同比增長19.8%。未來，隨著可再生能源制氫技術(shù)的突破和制氫成本的降低，氫氣產(chǎn)量將進一步提升，預(yù)計2023年我國氫氣產(chǎn)量將達4575萬噸。

未來，氫能源將在能源轉(zhuǎn)型中發(fā)揮重要作用，到2050年將滿足全球最終能源需求的7%。在能源轉(zhuǎn)型的背景下，未來氫能源行業(yè)將迎來重大發(fā)展機遇。在2060年碳中和愿景下，我國氫氣的年需求量將增至1.3億噸左右，在終端能源消費中占比約為20%，其中綠氫約為1億噸。

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