杜廷召,劉欣,葉昆,劉永鐸,申會(huì)兵,白宸瑞
( 中國(guó)石油工程建設(shè)有限公司華北分公司)
全球能源低碳化背景下,油氣行業(yè)正面臨著傳統(tǒng)能源消費(fèi)增速逐步放緩、日趨嚴(yán)格的控減碳排放政策、日益增高的減碳成本、高碳資產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)逐步升高,以及油氣生產(chǎn)增量面臨的技術(shù)經(jīng)濟(jì)困難進(jìn)一步增加等多重壓力[1]。能源結(jié)構(gòu)向清潔低碳轉(zhuǎn)型已經(jīng)成為全球石油公司的共識(shí)。bp、道達(dá)爾、殼牌、中國(guó)石油、中國(guó)石化等傳統(tǒng)油氣企業(yè)積極拓展新能源業(yè)務(wù),發(fā)展氫能、地?zé)崮?、生物質(zhì)能、太陽(yáng)能、風(fēng)能等業(yè)務(wù)領(lǐng)域。
中國(guó)能源供應(yīng)一直面臨著富煤缺油少氣的資源稟賦特點(diǎn),對(duì)外依存度較高,尤其是傳統(tǒng)能源中相對(duì)低碳的天然氣供應(yīng)對(duì)外依存度上升至42%(2020年),每年的需求量增速遠(yuǎn)高于國(guó)內(nèi)產(chǎn)量增速,供需矛盾日益突出[2],在碳達(dá)峰、碳中和(即“雙碳”)目標(biāo)下,中國(guó)能源發(fā)展面臨著減排壓力大和能源供應(yīng)不足的雙重問(wèn)題。隨著太陽(yáng)能發(fā)電、風(fēng)能發(fā)電技術(shù)的進(jìn)步和成本的快速下降,大力發(fā)展氫能被認(rèn)為是“雙碳”目標(biāo)下中國(guó)能源轉(zhuǎn)型不可或缺的選擇[3]。發(fā)展氫能不僅有利于中國(guó)實(shí)現(xiàn)綠色發(fā)展目標(biāo),也有利于保障國(guó)家能源安全和形成新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)。
氫能與傳統(tǒng)石油公司的油氣產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)系十分緊密,與石化行業(yè)契合度尤其高[4]。在氫能發(fā)展上,石油公司具備規(guī)?;闹茪淠芰A(chǔ)、成熟完整的能源安全管理經(jīng)驗(yàn)、全面的油氣儲(chǔ)運(yùn)及分銷(xiāo)體系,擁有制儲(chǔ)運(yùn)銷(xiāo)全產(chǎn)業(yè)鏈設(shè)計(jì)、建設(shè)、運(yùn)行、管理等多方面的基礎(chǔ)優(yōu)勢(shì)、技術(shù)優(yōu)勢(shì)、人才優(yōu)勢(shì)、體系優(yōu)勢(shì)、安全管理優(yōu)勢(shì)[5]。本文從國(guó)內(nèi)外氫能產(chǎn)業(yè)及技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀出發(fā),結(jié)合國(guó)際石油公司氫能發(fā)展布局,分析國(guó)內(nèi)外油氣行業(yè)發(fā)展氫能的規(guī)劃部署和路徑;針對(duì)氫能行業(yè)發(fā)展的成本問(wèn)題、波動(dòng)性問(wèn)題等氫能規(guī)?;l(fā)展面臨的問(wèn)題,結(jié)合中國(guó)油氣行業(yè)發(fā)展氫能的各項(xiàng)優(yōu)勢(shì)基礎(chǔ)以及中國(guó)石油公司氫能發(fā)展部署,分析石油公司加快發(fā)展氫能的路徑并提出建議。
氫氣發(fā)熱值高,是汽油的3倍,是目前除核燃料以外熱值最高的燃料之一;燃燒性能好,可燃范圍大、燃點(diǎn)高、燃燒快;資源廣泛,以化合物形態(tài)廣泛存在于水等物質(zhì)中;無(wú)毒環(huán)保,反應(yīng)產(chǎn)物清潔,減少溫室效應(yīng);由于其零碳特性,被視為“終極”能源,美國(guó)、日本、德國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家相繼把氫能產(chǎn)業(yè)提升到國(guó)家能源戰(zhàn)略高度。國(guó)際氫能委員會(huì)、國(guó)際能源署、麥肯錫等國(guó)際研究機(jī)構(gòu)普遍看好氫能發(fā)展前景,其中國(guó)際氫能委員會(huì)預(yù)測(cè),到2050年氫能在全球能源消費(fèi)中的占比將提升到18%,創(chuàng)造市場(chǎng)價(jià)值超過(guò)2.5萬(wàn)億美元,減少二氧化碳排放達(dá)到60億噸,成為與天然氣、石油并列的終端能源消費(fèi)主體。
低碳發(fā)展能源轉(zhuǎn)型的背景下,美國(guó)、歐盟、英國(guó)、俄羅斯、日本、韓國(guó)等發(fā)達(dá)經(jīng)濟(jì)體都已將氫能發(fā)展提升為國(guó)家能源戰(zhàn)略,氫能相關(guān)領(lǐng)域的研究、實(shí)踐工作持續(xù)升溫。美國(guó)自1970年起開(kāi)始布局氫能技術(shù)研發(fā),在全球率先提出“氫經(jīng)濟(jì)”概念,1990年起陸續(xù)發(fā)布《氫能前景法案》《國(guó)家氫能發(fā)展路線(xiàn)圖》《全面能源戰(zhàn)略》等一系列的政策,促進(jìn)氫能產(chǎn)業(yè)規(guī)?;l(fā)展。日本極力推進(jìn)“氫能源社會(huì)”建設(shè),1973年成立氫能源協(xié)會(huì)布局氫能源技術(shù)研發(fā)和研討,2003年以來(lái)陸續(xù)發(fā)布5次能源基本計(jì)劃、《日本氫和燃料電池戰(zhàn)略路線(xiàn)圖》《氫能基本戰(zhàn)略》等戰(zhàn)略部署,視發(fā)展氫能為國(guó)策。歐盟陸續(xù)發(fā)布《2005歐洲氫能研發(fā)與示范戰(zhàn)略》《歐盟氫能戰(zhàn)略》《可再生能源指令》等政策文件,將綠氫作為歐盟未來(lái)發(fā)展的重點(diǎn),促進(jìn)氫能成為歐盟能源體系的一個(gè)重要產(chǎn)業(yè)。碳中和背景下俄羅斯也感受到了國(guó)際能源變革對(duì)其帶來(lái)的挑戰(zhàn),出臺(tái)了《2035年能源戰(zhàn)略》《氫能行業(yè)規(guī)劃》等規(guī)劃,計(jì)劃2024年前在俄羅斯境內(nèi)建立全面涉及上下游的氫能產(chǎn)業(yè)鏈,促進(jìn)清潔能源出口。
bp公司認(rèn)為氫能兼具儲(chǔ)能媒介和二次能源的雙重角色,將在2030-2050年得到廣泛的應(yīng)用。bp是歐洲和美國(guó)兩個(gè)全球最大氫示范項(xiàng)目的能源合作伙伴,擁有超過(guò)40年的制氫經(jīng)驗(yàn)、超過(guò)10年的汽車(chē)加氫站試運(yùn)營(yíng)經(jīng)驗(yàn)[6]。bp“十年戰(zhàn)略”計(jì)劃到2030年力爭(zhēng)氫能業(yè)務(wù)在核心市場(chǎng)占有約10%的份額,專(zhuān)注于難以電氣化或電氣化技術(shù)經(jīng)濟(jì)性較差的兩個(gè)行業(yè)能源需求:一是活動(dòng)能耗高的工業(yè)部門(mén);二是重卡等運(yùn)輸行業(yè)。
道達(dá)爾在氫能燃料領(lǐng)域積極推進(jìn)加氫站布局,2013年道達(dá)爾、殼牌、德國(guó)戴姆勒等公司在德國(guó)政府的主導(dǎo)下啟動(dòng)了“H2Mobility”項(xiàng)目,計(jì)劃2023年前將德國(guó)的加氫站增加到400座[6]。道達(dá)爾還與林德、寶馬等公司合作開(kāi)發(fā)氫氣加注等相關(guān)技術(shù)。
殼牌公司也全面進(jìn)軍氫能領(lǐng)域,在制氫、儲(chǔ)運(yùn)和加氫全產(chǎn)業(yè)鏈布局,與日本巖谷產(chǎn)業(yè)、日本電源開(kāi)發(fā)公司合作開(kāi)發(fā)低品質(zhì)褐煤制氫,與川崎重工公司合作開(kāi)發(fā)液氫運(yùn)輸船,與豐田公司合作建設(shè)加氫站。
氫能產(chǎn)業(yè)鏈包括制取、輸送、儲(chǔ)存和利用,其中制取作為產(chǎn)業(yè)鏈的源頭制約著整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展?!盎覛洳豢扇 ⑺{(lán)氫可利用、廢氫可回收、綠氫是方向”得到業(yè)界的廣泛認(rèn)同,但由于可再生能源發(fā)展較晚,現(xiàn)階段可再生能源電解水制氫僅占全球氫氣產(chǎn)量的2%左右,且可再生能源發(fā)電成本尚未全面降低,目前天然氣制氫和煤制氫仍是主要的制氫方式?;茉粗茪錈o(wú)法擺脫對(duì)傳統(tǒng)能源的依賴(lài),煤制氫碳排放水平較高,制氫成本最低,天然氣制氫碳排放較低,成本略高;基于可再生能源的電解水制氫低碳可持續(xù),但是目前效率僅有50%~70%,且制氫成本目前高于化石能源制氫。結(jié)合減碳需求和氫能發(fā)展需求,石油公司多傾向于從灰氫到藍(lán)氫到綠氫的漸進(jìn)過(guò)渡發(fā)展方式,根據(jù)預(yù)測(cè),氫氣的制取方式及實(shí)現(xiàn)時(shí)間見(jiàn)表1。
表1 氫氣獲取方式及其實(shí)現(xiàn)時(shí)間
綠氫作為最有發(fā)展?jié)摿Φ闹茪浞绞?,其能量?lái)源于風(fēng)能、太陽(yáng)能等可再生能源。根據(jù)自然資源部國(guó)土衛(wèi)星遙感應(yīng)用中心統(tǒng)計(jì),中國(guó)風(fēng)能、太陽(yáng)能等可再生資源分布主要集中在西北地區(qū),而中國(guó)用能負(fù)荷中心在東南部,能源資源與用能負(fù)荷中心存在空間上的錯(cuò)位,相距1000~4000千米,氫能供需匹配面臨著超遠(yuǎn)距離、規(guī)?;瘍?chǔ)運(yùn)問(wèn)題。
氫氣具有體積能量密度低、容易泄露、液化能耗高且脆化金屬材料等特性,導(dǎo)致儲(chǔ)運(yùn)問(wèn)題突出。氫氣儲(chǔ)運(yùn)受到規(guī)模、技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件限制,目前氫氣運(yùn)輸以長(zhǎng)管拖車(chē)為主的短距離運(yùn)輸為主,輸送效率低下導(dǎo)致儲(chǔ)運(yùn)成本較高、運(yùn)輸半徑較短,限制了氫能的發(fā)展。在長(zhǎng)距離氣體輸送中,管道輸送具有很強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力,為了降低規(guī)?;臍錃廨斔统杀?,各方正逐步推進(jìn)氫氣輸送管道的建設(shè),以解決能源供需的時(shí)空矛盾。由于“氫脆”現(xiàn)象,輸氫管道需選用低碳材料,氫氣管道的造價(jià)是天然氣管道的2倍以上。同時(shí)氫氣輸送規(guī)模的發(fā)展也是漸進(jìn)提高的,天然氣管道摻氫成為研究的熱點(diǎn),國(guó)內(nèi)外陸續(xù)開(kāi)展了不同比例的示范項(xiàng)目,旨在解決天然氣管道和氫氣相容性的一系列問(wèn)題。另外,液氫儲(chǔ)運(yùn)、液態(tài)氫載體儲(chǔ)運(yùn)、化學(xué)固體儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)也在研發(fā)中。
加氫站基礎(chǔ)設(shè)施處于建設(shè)初期,也是氫能源在交通領(lǐng)域競(jìng)爭(zhēng)力不足的問(wèn)題所在,各國(guó)均在加速加氫站網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)。加氫站建設(shè)的問(wèn)題主要包括:1)建站成本高,一座小規(guī)模加氫站單站投資約800萬(wàn)元~2000萬(wàn)元;2)氣態(tài)氫加注效率低,現(xiàn)有氣氫產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)褂梅桨傅恼w能源效率僅為4%~25%,壓縮儲(chǔ)運(yùn)環(huán)節(jié)浪費(fèi)率高達(dá)50%。加氫站正逐步從35兆帕氣態(tài)加氫向70兆帕氣態(tài)加氫和液態(tài)加氫方向發(fā)展,以提高儲(chǔ)運(yùn)效率并降低儲(chǔ)運(yùn)成本。
總體來(lái)說(shuō),氫的發(fā)展面臨如下幾方面的挑戰(zhàn):1)基礎(chǔ)設(shè)施不足;2)全產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)成熟度不高;3)規(guī)?;瘍?chǔ)運(yùn)難度大,儲(chǔ)運(yùn)成本高、效率低。全產(chǎn)業(yè)鏈成本高、效率低的問(wèn)題導(dǎo)致終端氫消費(fèi)成本高,相比傳統(tǒng)能源尚未能形成商業(yè)化競(jìng)爭(zhēng)力,直接制約了氫能設(shè)施的規(guī)?;?、商業(yè)化運(yùn)行和應(yīng)用[7]。
4.1.1 制氫基礎(chǔ)雄厚,規(guī)模提升的可行性良好
根據(jù)各國(guó)際組織、團(tuán)體預(yù)測(cè),2035年前灰氫與藍(lán)氫仍是制氫主體,石油公司是當(dāng)前最主要的氫氣的生產(chǎn)方和消費(fèi)方,僅中國(guó)石油和中國(guó)石化年產(chǎn)氫量和消費(fèi)量就達(dá)到約400萬(wàn)噸。石油公司掌握著雄厚的天然氣資源,目前天然氣制取的藍(lán)氫仍具有較好競(jìng)爭(zhēng)力,制氫發(fā)展?jié)摿薮蟆?/p>
4.1.2 儲(chǔ)運(yùn)基礎(chǔ)設(shè)施完善,氫能儲(chǔ)運(yùn)發(fā)展?jié)摿Υ?/p>
氫能基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展滯后是制約中國(guó)氫能大規(guī)模應(yīng)用推廣的重要因素。石油公司具有雄厚的儲(chǔ)運(yùn)基礎(chǔ)設(shè)施,若可以充分利用到氫能儲(chǔ)運(yùn)中,則發(fā)展?jié)摿薮?。截?020年底,中國(guó)境內(nèi)建成油氣長(zhǎng)輸管道累計(jì)達(dá)到14.4萬(wàn)千米,其中天然氣管道約8.6萬(wàn)千米,原油管道約2.9萬(wàn)千米,成品油管道約2.9萬(wàn)千米[8],加油站超過(guò)12萬(wàn)座,其中中國(guó)石化擁有3萬(wàn)多座加油站,中國(guó)石油擁有2.2萬(wàn)座加油站,中國(guó)海油有800多座加油站。在充分利用現(xiàn)有油氣網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上開(kāi)展氫能儲(chǔ)運(yùn)產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展,可提高基礎(chǔ)設(shè)施利用率,降低人工成本支出,同時(shí)可以彌補(bǔ)氫能業(yè)務(wù)經(jīng)營(yíng)性虧損,以油氣養(yǎng)氫,實(shí)現(xiàn)氫能催化發(fā)展。
4.1.3 技術(shù)基礎(chǔ)豐厚,支撐氫能產(chǎn)業(yè)安全快速發(fā)展
受氫氣點(diǎn)火能極低、極易泄漏、燃點(diǎn)范圍寬等相關(guān)問(wèn)題影響,目前中國(guó)仍將氫氣作為危險(xiǎn)品進(jìn)行管理,嚴(yán)重制約氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展。高效、安全的儲(chǔ)運(yùn)利用技術(shù)是實(shí)現(xiàn)氫能產(chǎn)業(yè)化、商業(yè)化的關(guān)鍵,石油公司具有豐富的制氫、儲(chǔ)氫、運(yùn)氫及用氫經(jīng)驗(yàn),同時(shí)在能源安全方面具有成熟的設(shè)計(jì)、建造、運(yùn)行及維護(hù)管理經(jīng)驗(yàn)。天然氣、石油產(chǎn)業(yè)鏈與氫能產(chǎn)業(yè)鏈高度相似,石油公司現(xiàn)有研究機(jī)構(gòu)、人才以及完整豐富的研究保障體系,可以快速應(yīng)用到氫能全產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)研究,推動(dòng)氫能開(kāi)發(fā)關(guān)鍵技術(shù)和工藝加快突破,掌握氫能行業(yè)話(huà)語(yǔ)權(quán),引領(lǐng)氫能產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。
4.2.1 中國(guó)石油氫能發(fā)展部署
2021年4月8日,中國(guó)石油集團(tuán)召開(kāi)總部組織體系優(yōu)化調(diào)整部署動(dòng)員會(huì),構(gòu)建油氣和新能源業(yè)務(wù)板塊,把油氣和新能源并列為第一大業(yè)務(wù)板塊。2021年4月27日,中國(guó)石油董事長(zhǎng)戴厚良在“新發(fā)展理念與企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展論壇”提出,中國(guó)石油要推進(jìn)油、氣、熱、電、氫多元融合發(fā)展,積極構(gòu)建多元互補(bǔ)的能源供給新體系,將氫能列為新能源發(fā)展4條路徑之一——布局全氫產(chǎn)業(yè)鏈。按照“清潔替代、戰(zhàn)略接替、綠色轉(zhuǎn)型”三步走總體部署,中國(guó)石油氫能產(chǎn)業(yè)鏈與天然氣產(chǎn)業(yè)鏈及可再生能源協(xié)同發(fā)展,現(xiàn)有制氫能力和副產(chǎn)氫資源與二氧化碳捕集利用相結(jié)合,實(shí)現(xiàn)“藍(lán)氫”供應(yīng),構(gòu)建藍(lán)氫、綠氫多元供氫,氫-電、電-氫轉(zhuǎn)化,建立氫氣儲(chǔ)存、運(yùn)輸、終端加注供應(yīng)鏈。
4.2.2 中國(guó)石化氫能發(fā)展部署
中國(guó)石化加強(qiáng)與康明斯、法國(guó)液化空氣集團(tuán)、協(xié)鑫集團(tuán)、隆基股份、北汽福田、長(zhǎng)城汽車(chē)等氫能相關(guān)上下游企業(yè)全面合作,推進(jìn)加氫站、氫能燃料汽車(chē)、能源綜合利用等方面的合作。2021年2月中國(guó)石化提出“十四五”期間形成一定規(guī)模的高純氫產(chǎn)能,布局若干高速氫走廊,構(gòu)建氫能產(chǎn)業(yè)鏈和關(guān)鍵材料自主核心技術(shù)及標(biāo)準(zhǔn)體系,將加快發(fā)展以氫能為核心的新能源業(yè)務(wù),擬規(guī)劃布局1000座加氫站或油氫合建站、7000座分布式光伏發(fā)電站點(diǎn)。
4.2.3 中國(guó)海油氫能發(fā)展部署
2021年1月22日,中海油能源發(fā)展股份有限公司清潔能源分公司揭牌成立,中國(guó)海油新能源主要包括風(fēng)電、煤制氣、動(dòng)力電池、生物質(zhì)能、太陽(yáng)能及氫能等業(yè)務(wù),被中國(guó)海油列為其六大業(yè)務(wù)板塊之一。氫能規(guī)劃布局中立足海上風(fēng)電戰(zhàn)略,布局海上風(fēng)電制氫業(yè)務(wù)。實(shí)際工作中,中國(guó)海油與林德公司簽署合作意向書(shū),共同探索和推動(dòng)氫能發(fā)展。
石油公司開(kāi)發(fā)利用氫能具有先天優(yōu)勢(shì),大力推動(dòng)氫能產(chǎn)業(yè),不但對(duì)推動(dòng)中國(guó)能源結(jié)構(gòu)調(diào)整、能源安全保障、節(jié)能減排和改善環(huán)境具有重要意義,而且對(duì)石油公司拓展新業(yè)務(wù)、增強(qiáng)綜合競(jìng)爭(zhēng)能力,尤其是推動(dòng)石油公司向綜合能源公司轉(zhuǎn)型具有重要的意義。目前,中國(guó)石油公司氫能實(shí)際部署尚未全面鋪開(kāi),各公司發(fā)展速度和部署不均衡,同時(shí)尚存在優(yōu)勢(shì)未得到充分發(fā)揮、產(chǎn)業(yè)化路徑不清晰等問(wèn)題。為了加速發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè),使其在石油公司低碳發(fā)展中發(fā)揮重要作用,提出如下發(fā)展路徑及建議。
“雙碳”背景下,無(wú)碳、低碳能源的發(fā)展壯大已成為共識(shí)。氫能作為技術(shù)密集型的產(chǎn)業(yè),各大電力公司、煤化工企業(yè)、各類(lèi)裝備集團(tuán)等均早已開(kāi)展人才培養(yǎng)、裝備研發(fā)、知識(shí)產(chǎn)權(quán)等相關(guān)布局,同時(shí)各類(lèi)示范、試驗(yàn)工程快速推進(jìn),技術(shù)高速發(fā)展,行業(yè)技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)激烈。甚至有的公司基于長(zhǎng)遠(yuǎn)布局考慮,對(duì)新能源項(xiàng)目不進(jìn)行考核或降低收益率投資標(biāo)準(zhǔn),以探索新型技術(shù)應(yīng)用實(shí)踐和提高市場(chǎng)占有率。氫能領(lǐng)域人力培養(yǎng)、裝備研發(fā)、工程實(shí)踐、專(zhuān)利及標(biāo)準(zhǔn)布局的投入緩慢不僅不利于在未來(lái)競(jìng)爭(zhēng)激烈的氫能市場(chǎng)環(huán)境中占據(jù)先發(fā)優(yōu)勢(shì),也不利于石油公司能源轉(zhuǎn)型的突破式發(fā)展。
油氣田系統(tǒng)用能包括電、熱、冷、燃料等,多種需求交叉耦合。“雙碳”背景下,各大石油公司均在開(kāi)展零碳排放或近零碳排放油氣田示范工程實(shí)施,結(jié)合技術(shù)成熟度情況,多以風(fēng)力和光伏發(fā)電為主開(kāi)展能源替代工作,但由于“源網(wǎng)荷儲(chǔ)”、多能協(xié)同、負(fù)荷側(cè)響應(yīng)等尚未形成良性互動(dòng),未形成高效、低成本的綜合能源系統(tǒng)。引入氫能媒介可打通電、熱、冷、燃料多能系統(tǒng),開(kāi)發(fā)出適用于不同用能場(chǎng)景及模式的零碳微網(wǎng)。
氫能成為清潔能源不是因?yàn)槠浔旧淼臒o(wú)碳特性,而是由于其可采用可再生能源制取而無(wú)碳。由于氫氣自身物性原因,氫儲(chǔ)運(yùn)成本高、效率低,嚴(yán)重制約氫能的空間、時(shí)間調(diào)配能力,而液體燃料儲(chǔ)運(yùn)效率高達(dá)99%,而且液體氫載體儲(chǔ)運(yùn)能耗和成本更低的同時(shí)安全性更高,國(guó)內(nèi)外可再生甲醇、零碳氨及甲基環(huán)己烷等有機(jī)液體作為氫載體的示范和研究也越來(lái)越多?;诳稍偕茉聪{的電化工(power-to-X,P2X)技術(shù)和氫載體固體氧化物燃料電池(SOFC)等技術(shù)的“氫氣生產(chǎn)-合成氫載體(天然氣、甲醇、氨、甲基環(huán)己烷等)-氫載體儲(chǔ)運(yùn)-重整制氫/氫載體充裝、利用”路線(xiàn)模式,為氫能大規(guī)模儲(chǔ)運(yùn)提供更加豐富的可能性,提升氫能的空間調(diào)配能力。甲醇、氨等液體的儲(chǔ)運(yùn)和加注,還可以考慮利用已建油品輸送管道、加油站設(shè)施降低投資及運(yùn)營(yíng)成本。
各石油公司均在發(fā)展風(fēng)光等新能源發(fā)電相關(guān)業(yè)務(wù),但上網(wǎng)指標(biāo)是新能源產(chǎn)業(yè)能否大規(guī)模發(fā)展的核心問(wèn)題,尤其是“雙碳”背景下上網(wǎng)指標(biāo)競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈。若無(wú)上網(wǎng)指標(biāo),石油公司將會(huì)面臨有電無(wú)處用、無(wú)處送的被動(dòng)局面。發(fā)展氫載體路線(xiàn)可貫通可再生氫能制儲(chǔ)運(yùn)銷(xiāo)產(chǎn)業(yè)鏈,助力石油公司向綜合能源公司轉(zhuǎn)型發(fā)展。
儲(chǔ)能技術(shù)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展是非化石能源大規(guī)模應(yīng)用的前提條件[9]。太陽(yáng)能、風(fēng)能等可再生能源發(fā)電已經(jīng)實(shí)現(xiàn)商業(yè)化,但輸出電力波動(dòng)性大的特點(diǎn)[4],導(dǎo)致可再生能源發(fā)電面臨著穩(wěn)定性差、儲(chǔ)存難度高、產(chǎn)用負(fù)荷無(wú)法實(shí)時(shí)匹配等問(wèn)題,對(duì)原有電力系統(tǒng)的調(diào)節(jié)能力和安全保障能力形成巨大的挑戰(zhàn),儲(chǔ)能是應(yīng)對(duì)此類(lèi)挑戰(zhàn)的重要手段。隨著未來(lái)氫儲(chǔ)能系統(tǒng)的規(guī)模化應(yīng)用,將會(huì)出現(xiàn)跨季調(diào)峰、大規(guī)模長(zhǎng)距離調(diào)配等需求,迎來(lái)儲(chǔ)氫業(yè)務(wù)規(guī)?;焖侔l(fā)展。石油公司具有豐富的儲(chǔ)能、調(diào)峰經(jīng)驗(yàn),天然氣地下儲(chǔ)氣庫(kù)、液化天然氣(LNG)調(diào)峰儲(chǔ)備站、商業(yè)油品/化工品儲(chǔ)庫(kù)等設(shè)計(jì)、建設(shè)、運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)豐富,相應(yīng)技術(shù)在氫能領(lǐng)域均有適宜的場(chǎng)景,布局地下儲(chǔ)氫庫(kù)、液氫調(diào)峰儲(chǔ)配站、氫載體儲(chǔ)庫(kù)等規(guī)?;瘍?chǔ)氫技術(shù),可以助力可再生氫能(氫氣、液氫、可再生氫載體)連續(xù)穩(wěn)定供應(yīng),拓展業(yè)務(wù)領(lǐng)域,實(shí)現(xiàn)油、氣、電、氫協(xié)同可持續(xù)發(fā)展。
氫從危險(xiǎn)化學(xué)品向“氫能”的轉(zhuǎn)變過(guò)程中,最重要的保障是其安全性。石油公司具有豐富的能源安全管理經(jīng)驗(yàn),覆蓋天然氣、石油及大宗化學(xué)品的制取轉(zhuǎn)化、氣液態(tài)儲(chǔ)運(yùn)、終端加注利用全產(chǎn)業(yè)鏈,各環(huán)節(jié)與氫能發(fā)展路徑高度契合,在石油公司系統(tǒng)、全面的能源安全風(fēng)險(xiǎn)防范體系基礎(chǔ)下,開(kāi)展氫能安全風(fēng)險(xiǎn)防范制度及標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范制定、有效防護(hù)措施開(kāi)發(fā),可以快速高效建立氫能運(yùn)營(yíng)的安全保障體系,切實(shí)保障氫能安全、高效、快速發(fā)展。
加快氫能制-儲(chǔ)-運(yùn)-銷(xiāo)產(chǎn)業(yè)化研發(fā)應(yīng)用,依托覆蓋全國(guó)的天然氣管道、加油站設(shè)施,加速分布式天然氣制氫+碳捕集利用與封存、摻氫管道、加油站合建高效安全氫能加注等相關(guān)技術(shù)研發(fā)及應(yīng)用,破解氫能發(fā)展制約規(guī)模化與成本之間的惡性循環(huán),推進(jìn)氫能產(chǎn)業(yè)規(guī)?;l(fā)展和關(guān)鍵技術(shù)突破,降低終端消費(fèi)成本,支撐氫能產(chǎn)業(yè)加快發(fā)展。