氫儲能產(chǎn)業(yè)促進(jìn)低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展的研究

摘 要：隨著全球氣候變暖和環(huán)境污染問題日益嚴(yán)重，低碳經(jīng)濟(jì)已成為各國發(fā)展的必然趨勢。氫儲能作為一種清潔、高效、可再生的能源，具有巨大的發(fā)展?jié)摿?。本文以甘肅省為例，分析了氫儲能產(chǎn)業(yè)在促進(jìn)低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展方面的作用，并提出了相關(guān)政策建議。

關(guān)鍵詞：氫儲能；低碳經(jīng)濟(jì)；甘肅??；政策建議

近年來，我國政府高度重視低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展，明確提出“碳達(dá)峰、碳中和”目標(biāo)。氫儲能作為一種清潔、高效、可再生的能源，具有廣泛的應(yīng)用前景。甘肅省地處我國西北地區(qū)，風(fēng)光資源豐富，具備發(fā)展氫儲能產(chǎn)業(yè)的天然優(yōu)勢。本文旨在分析氫儲能產(chǎn)業(yè)在促進(jìn)甘肅省低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展方面的作用，并提出相關(guān)政策建議。

一、氫儲能產(chǎn)業(yè)促進(jìn)低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展的作用機(jī)制

（一）氫儲能產(chǎn)業(yè)的概念

氫儲能產(chǎn)業(yè)是指利用氫氣作為能源儲存媒介，在能源轉(zhuǎn)換和利用過程中發(fā)揮其儲能作用的產(chǎn)業(yè)。氫儲能產(chǎn)業(yè)包括氫氣的生產(chǎn)、儲存、運輸、分配和利用等環(huán)節(jié)，涉及氫氣制備技術(shù)、儲氫材料、儲氫設(shè)備、氫能利用技術(shù)等多個領(lǐng)域。在氫儲能產(chǎn)業(yè)中，儲氫技術(shù)是關(guān)鍵環(huán)節(jié)，包括氫氣的壓縮、液化、儲存和釋放等過程，不同的儲氫技術(shù)適用于不同的場景和需求，如氫氣儲存罐、氫氣儲集裝箱、氫氣吸附材料等。氫儲能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展范疇不僅包括技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化，還包括政策法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、市場需求等多個方面，需要產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)、科研院所、政府部門、投資機(jī)構(gòu)等多方共同參與和推動。在推動低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展的過程中，氫儲能產(chǎn)業(yè)具有重要的戰(zhàn)略地位和廣闊的發(fā)展前景。

（二）氫儲能產(chǎn)業(yè)的特征

氫儲能行業(yè)是指利用水解制氫技術(shù)將電能轉(zhuǎn)化為氫能并存儲在貯氫裝置中，再將氫能轉(zhuǎn)化為電能的產(chǎn)業(yè)。氫儲能產(chǎn)業(yè)的技術(shù)逐漸成熟，目前已形成了以貯氫裝置、水解制氫技術(shù)和氫能轉(zhuǎn)化技術(shù)為核心的技術(shù)體系。貯氫裝置主要包括氫氣壓縮儲罐、液氫貯罐等，水解制氫技術(shù)主要有電解水技術(shù)和化石能源重結(jié)晶技術(shù)，氫能轉(zhuǎn)化技術(shù)主要有燃料電池、內(nèi)燃機(jī)等。氫儲能行業(yè)發(fā)展迅速，全球已建成多個大規(guī)模氫儲能裝置，并投入使用。氫儲能行業(yè)不斷創(chuàng)新，推動了氫能技術(shù)的突破。目前已出現(xiàn)了新型貯氫裝置、高效水解制氫技術(shù)和高效氫能轉(zhuǎn)化技術(shù)等創(chuàng)新成果。氫儲能行業(yè)發(fā)展迅速，技術(shù)不斷成熟和創(chuàng)新，為低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供了強(qiáng)大的支撐和推動。

（三）氫儲能產(chǎn)業(yè)的作用機(jī)理

氫能在低碳轉(zhuǎn)型中扮演著關(guān)鍵的角色。氫能作為清潔能源之一，可以替代傳統(tǒng)的化石能源，降低碳排放，推動能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型。通過利用再生能源生產(chǎn)氫氣，并將氫氣用于交通、工業(yè)和家庭用能領(lǐng)域，可以顯著減少溫室氣體的排放，提高環(huán)境空氣質(zhì)量，實現(xiàn)低碳經(jīng)濟(jì)的目標(biāo)。通過將再生能源轉(zhuǎn)化為氫氣進(jìn)行儲存，可以實現(xiàn)能源需求與供給的動態(tài)平衡，解決再生能源消納難題，提高能源利用率，降低系統(tǒng)運行成本。氫能還可以實現(xiàn)不同能源間的互聯(lián)互通，構(gòu)建多元化、靈活性的能源互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，提高能源系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性。通過多能互補(bǔ)和能源系統(tǒng)優(yōu)化配置，實現(xiàn)氫能、電能和熱能等多種能源的協(xié)同發(fā)展和高效利用。氫能作為新興產(chǎn)業(yè)，還能推動相關(guān)技術(shù)的創(chuàng)新和應(yīng)用，帶動經(jīng)濟(jì)發(fā)展，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)升級，推動低碳經(jīng)濟(jì)的健康發(fā)展。

二、甘肅省氫儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及存在的問題

（一）甘肅省氫儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

2020年，甘肅蘭州開始在新區(qū)打造氫能產(chǎn)業(yè)園；2022年8月19日，在甘肅蘭州新區(qū)獲批國家級新區(qū)十周年重大項目集中開工活動中宣布了由中國能源建設(shè)集團(tuán)有限公司和武漢眾宇動力系統(tǒng)科技有限公司聯(lián)合規(guī)劃建設(shè)“一基地三中心”功能的綜合型氫能園區(qū)，包括氫能研究中心、氫能裝備制造中心、綠氫供應(yīng)基地以及氫能示范應(yīng)用中心。該項目的建設(shè)將會進(jìn)一步完善蘭州新區(qū)氫能產(chǎn)業(yè)鏈，為以后氫儲能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展奠定了產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)，助力其逐步建成全國重要的氫能產(chǎn)業(yè)聚集地。甘肅省出臺了一系列支持氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的政策文件，包括《甘肅省促進(jìn)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展若干政策措施》等，為氫能產(chǎn)業(yè)提供了政策保障和支持，如表2-1所示。

在技術(shù)研發(fā)方面，甘肅省大力推動氫能技術(shù)的研發(fā)與創(chuàng)新，設(shè)立了多個氫能研發(fā)中心和實驗室，開展了一系列與氫能產(chǎn)業(yè)相關(guān)的科研項目，提升了甘肅省在氫能領(lǐng)域的技術(shù)實力。在產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)方面，甘肅省積極構(gòu)建氫能產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施，建設(shè)了一批氫能生產(chǎn)及儲存設(shè)施，形成了一定規(guī)模的氫能產(chǎn)業(yè)基地，為氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了基礎(chǔ)條件。在產(chǎn)業(yè)鏈完善方面，甘肅省不斷完善氫能產(chǎn)業(yè)鏈條，涵蓋了氫能生產(chǎn)、儲存、運輸、利用等各個環(huán)節(jié)，形成了較為完整的氫能產(chǎn)業(yè)鏈，提高了產(chǎn)業(yè)鏈的整體競爭力。在市場需求方面，氫能作為一種清潔能源受到了市場的廣泛關(guān)注，甘肅省氫能產(chǎn)業(yè)面臨著廣闊的市場需求。

（二）甘肅省氫儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中存在的問題

甘肅省氫儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中存在的問題主要包括以下幾個方面：首先是技術(shù)創(chuàng)新不足，氫儲能技術(shù)相對尚未成熟，缺乏核心技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用，導(dǎo)致產(chǎn)業(yè)發(fā)展受限。其次是市場需求不明確，缺乏對氫儲能產(chǎn)品的需求認(rèn)知，市場規(guī)模有限，企業(yè)投資意愿不足。再者是產(chǎn)業(yè)鏈不完善，氫儲能產(chǎn)業(yè)鏈條較短，從生產(chǎn)到銷售環(huán)節(jié)缺乏協(xié)同配合，制約了整個產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。此外，政策支持力度不夠，政府在氫儲能產(chǎn)業(yè)方面的支持力度不足，缺乏政策扶持和激勵措施，無法有效推動產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。另外，人才短缺也是制約甘肅省氫儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要問題，缺乏相關(guān)領(lǐng)域的專業(yè)人才和技術(shù)人員，影響了產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新和進(jìn)步。

（三）制約甘肅省氫儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的因素

電解水生產(chǎn)氫氣的成本較高是制約甘肅省氫儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要因素之一。電解水是目前生產(chǎn)氫氣的主要方法之一，但是電解設(shè)備成本昂貴，電力消耗大，導(dǎo)致生產(chǎn)成本較高。另外，電解水生產(chǎn)氫氣需要大量的電力支持，而我國目前仍然以煤炭為主要能源，電力清潔度不高，也導(dǎo)致了氫氣生產(chǎn)過程的碳排放較大。這也使得氫氣的成本難以降低，在制約甘肅省氫儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的過程中起到了關(guān)鍵作用。

氫氣在儲存和運輸過程中存在一定的技術(shù)難題，這也是制約甘肅省氫儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的因素之一。在儲存方面，氫氣的密度低，體積大，需要在高壓或者低溫條件下儲存，從而增加了儲存設(shè)備的成本。在運輸方面，氫氣具有易燃燃爆的特性，需要采取特殊的安全措施，增加了運輸?shù)碾y度和成本。這些問題使得氫儲能產(chǎn)業(yè)在甘肅省的發(fā)展受到了限制。缺乏氫燃料基礎(chǔ)設(shè)施是制約甘肅省氫儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的另一重要因素。氫能源作為一種清潔能源，需要配套的加氫站和氫燃料電池充電站來支持其在交通和能源領(lǐng)域的應(yīng)用。目前，甘肅省缺乏氫燃料基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，這導(dǎo)致氫燃料汽車和氫燃料電池設(shè)備的推廣受到了一定的阻礙。缺乏氫燃料基礎(chǔ)設(shè)施也制約了甘肅省氫儲能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。電解水生產(chǎn)成本高、氫氣儲存和運輸技術(shù)難題、缺乏氫燃料基礎(chǔ)設(shè)施是制約甘肅省氫儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要因素。在未來的發(fā)展中，需要通過降低生產(chǎn)成本、解決氫氣的儲存和運輸問題、建設(shè)氫燃料基礎(chǔ)設(shè)施等多方面措施，推動氫儲能產(chǎn)業(yè)在甘肅省的發(fā)展。

（四）甘肅省發(fā)展氫儲能產(chǎn)業(yè)的必要性

甘肅省擁有豐富的清潔能源資源，如風(fēng)能、太陽能等，這為發(fā)展氫儲能產(chǎn)業(yè)提供了得天獨厚的優(yōu)勢。氫儲能作為一種高效、清潔的能源儲存技術(shù)，可以幫助平衡電網(wǎng)負(fù)荷，提高新能源利用率，降低能源消耗和排放。因此，發(fā)展氫儲能產(chǎn)業(yè)對于推動甘肅省實現(xiàn)低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重要意義。

發(fā)展氫儲能產(chǎn)業(yè)有利于提高能源利用效率。通過將多余的電能轉(zhuǎn)化為氫氣儲存，再在需要的時候?qū)⑵滢D(zhuǎn)化為電能供應(yīng)，實現(xiàn)能源的高效利用。這有助于解決新能源波動性大、間歇性強(qiáng)的問題，提升清潔能源的可持續(xù)利用率。氫儲能技術(shù)可以提升電網(wǎng)智能化水平。將氫能技術(shù)與智能電網(wǎng)結(jié)合，可以實現(xiàn)電能的儲存、調(diào)度和供應(yīng)的智能化管理，提高電網(wǎng)供能的可靠性和穩(wěn)定性。發(fā)展氫儲能產(chǎn)業(yè)還能促進(jìn)新能源產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展。建設(shè)氫能生產(chǎn)、儲存、運輸?shù)认嚓P(guān)產(chǎn)業(yè)鏈，不僅可以形成新的產(chǎn)業(yè)增長點，還可以帶動相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，形成完整的清潔能源產(chǎn)業(yè)體系。最重要的是，發(fā)展氫儲能產(chǎn)業(yè)是符合國家低碳發(fā)展戰(zhàn)略的重要舉措。實行低碳發(fā)展戰(zhàn)略是應(yīng)對全球氣候變化、降低碳排放的重要舉措，而氫儲能作為一種零排放的能源儲存方式，符合低碳發(fā)展理念，有助于推動甘肅省實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)。同時，要加強(qiáng)政府引導(dǎo)和資金支持，促進(jìn)氫儲能技術(shù)的研發(fā)和示范應(yīng)用，推動氫能產(chǎn)業(yè)與新能源產(chǎn)業(yè)的融合發(fā)展，為甘肅省經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型升級和能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化做出積極貢獻(xiàn)。

三、政策建議

（一）完善政策體系

建議甘肅省政府進(jìn)一步加大對氫儲能產(chǎn)業(yè)的政策支持力度，完善政策體系，推動氫儲能產(chǎn)業(yè)健康有序發(fā)展。2022年6月，甘肅省人民政府印發(fā)了《甘肅省“十四五”節(jié)能減排綜合工作方案》，這一舉措正是為了加快建立健全綠色低碳循環(huán)發(fā)展經(jīng)濟(jì)體系，推動全省經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展全面綠色轉(zhuǎn)型，而氫儲能產(chǎn)業(yè)剛好符合這一要求。

1.發(fā)揮自然資源優(yōu)勢，建立西部氫儲能大基地

由于西北地區(qū)，尤其是甘肅省具有豐富的風(fēng)能和太陽能資源，致力于構(gòu)建一個“多能互補(bǔ)、安全高效”的儲氫大基地。為此，需要加速推進(jìn)各類能源基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)，整合以氫能為主，太陽能、水能、火力、核能以及風(fēng)能為輔的多種能源，形成一個新能源與傳統(tǒng)能源協(xié)同發(fā)展的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，旨在將西北尤其是甘肅打造成為國家重點氫能源戰(zhàn)略基地。

要大力發(fā)展光電、風(fēng)電、和氫能等清潔能源，并積極爭取國家對西北區(qū)域的政策支持，特別是加快在沙漠、戈壁、荒漠等地區(qū)建設(shè)大型風(fēng)電光伏基地的步伐。要完善能源的運輸網(wǎng)絡(luò)，配合國家西電東送等跨省區(qū)輸電通道的建設(shè)，提升能源基地的基礎(chǔ)設(shè)施的配套水平。要專注于氫能在清潔能源儲能和工業(yè)脫碳中的關(guān)鍵作用，利用可再生能源和高溫核能來生產(chǎn)綠色氫氣。這不僅可以解決大規(guī)?？稍偕茉窗l(fā)電的波動性問題，實現(xiàn)清潔電力的長周期存儲，還能提高電網(wǎng)運行的安全性、經(jīng)濟(jì)性和靈活性，進(jìn)而優(yōu)化清潔能源的生產(chǎn)結(jié)構(gòu)和比例。還要著重利用好風(fēng)光儲氫這一系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過捕獲風(fēng)能和太陽能產(chǎn)生的電力，并將多余的電力儲存起來。通過電解水的方式產(chǎn)生氫氣，將氫氣儲存起來，以備后續(xù)使用。這一技術(shù)不僅有利于解決可再生能源的不穩(wěn)定性問題，還能提高能源利用率，促進(jìn)清潔能源的高質(zhì)量發(fā)展。

2.利用市場激勵綠色低碳，建立健全統(tǒng)一的市場體系

建立健全符合全省綠色低碳發(fā)展的市場機(jī)制，進(jìn)一步探索和完善綠電、氫能等新能源交易機(jī)制，引導(dǎo)各類資源和要素向降碳方向聚集。同時，還應(yīng)探索并完善氫能、綠電等新能源交易機(jī)制，并建立以黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展為目標(biāo)、輻射流域上下游的水權(quán)交易和補(bǔ)償機(jī)制。再者，應(yīng)建立全面、全鏈條的市場服務(wù)機(jī)制，加快建立生態(tài)資產(chǎn)收儲中心、跨區(qū)域產(chǎn)業(yè)促進(jìn)中心，為西北地區(qū)氫能發(fā)展和低碳轉(zhuǎn)型提供政策、市場、資金支撐平臺。這些舉措將有助于打造一個更加綠色、低碳的社會。

（二）加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新

鼓勵企業(yè)、高校和科研機(jī)構(gòu)加大氫儲能技術(shù)研發(fā)投入，突破關(guān)鍵技術(shù)，降低成本，提高氫儲能產(chǎn)業(yè)的競爭力。

1.發(fā)展新型儲能，推動氫能源大規(guī)模高比例發(fā)展

從目前來看，雖然以風(fēng)電、光伏發(fā)電為代表的新能源產(chǎn)業(yè)，推動我國可再生能源發(fā)電領(lǐng)域成績斐然，但是風(fēng)光電的間歇性和波動性是其大規(guī)模、高比例并網(wǎng)的最大障礙， （下轉(zhuǎn)第21頁）

（上接第19頁） 而儲能具備削峰填谷的功能，被認(rèn)為是促進(jìn)大規(guī)模新能源消納的良藥。“儲能作為推動新能源大規(guī)模高比例發(fā)展的關(guān)鍵支撐，和構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的重要內(nèi)容，是在我國可再生能源處于高速發(fā)展，發(fā)電量占比不斷提高這一背景下提出的?！?/p>

2.研發(fā)新型儲能系統(tǒng)，實現(xiàn)氫能與電能的靈活轉(zhuǎn)化

新型儲能系統(tǒng)旨在推動風(fēng)光氫儲一體化發(fā)展，實現(xiàn)無碳化的綠氫制造工藝，其關(guān)鍵核心技術(shù)可應(yīng)用于規(guī)?；茪浼翱稍偕茉聪{領(lǐng)域，增強(qiáng)電解水制氫裝置在內(nèi)的氫儲能產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)品競爭力，提升產(chǎn)品的技術(shù)附加值。截至2023年底，全國已建成投運新型儲能項目累計裝機(jī)規(guī)模達(dá)3139萬千瓦，相當(dāng)于1.4個三峽水電站的裝機(jī)容量，可以滿足2000萬戶居民的用電需求。2023年一年，中國新型儲能新增裝機(jī)規(guī)模已是“十三五”末裝機(jī)規(guī)模的近10倍。以上數(shù)據(jù)我們可以意識到發(fā)展新型儲能技術(shù)的必要性。

（三）引導(dǎo)社會資本投入

充分發(fā)揮政府投資基金的作用，引導(dǎo)社會資本投入氫儲能產(chǎn)業(yè)，形成多元化投資格局。

為實現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)，深入推進(jìn)能源轉(zhuǎn)型發(fā)展，構(gòu)建清潔低碳、安全高效的能源體系，把握氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展機(jī)遇，甘肅省人民政府強(qiáng)化了對氫能發(fā)展的資金支持，充分利用“綠色生態(tài)產(chǎn)業(yè)發(fā)展基金”等政府投資基金支持氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展。積極發(fā)揮省級預(yù)算內(nèi)投資引導(dǎo)作用，支持氫能基礎(chǔ)設(shè)施、試點示范及相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。鼓勵各類金融機(jī)構(gòu)等社會資本按市場化原則支持氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

與此同時，全球長時儲能投資額增長的也很快。據(jù)麥肯錫數(shù)據(jù)，2021年全球長時儲能投資額較2020年增長153%。根據(jù)麥肯錫預(yù)測，2022-2040年間，長時儲能總投資大概為1.5-3萬億美元。這一時期的總投資與每2-4年對輸電和配電網(wǎng)絡(luò)的投資相當(dāng)。不難看出，以上數(shù)據(jù)對我們發(fā)展儲能產(chǎn)業(yè)有很好的前景。

四、結(jié)論

氫儲能產(chǎn)業(yè)在促進(jìn)甘肅省低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展方面具有重要作用。甘肅省通過大力發(fā)展氫儲能產(chǎn)業(yè)，可以推動能源結(jié)構(gòu)的綠色低碳轉(zhuǎn)型、完善能源供應(yīng)體系、促進(jìn)新能源消納、培育新興產(chǎn)業(yè)、提升創(chuàng)新能力以及推動區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展等多個方面取得積極成果。而為了達(dá)成這一目標(biāo)，建議甘肅省政府進(jìn)一步加大對氫儲能產(chǎn)業(yè)的政策支持力度，完善政策體系，推動氫儲能產(chǎn)業(yè)健康有序發(fā)展。同時推動技術(shù)創(chuàng)新，鼓勵企業(yè)、高校和科研機(jī)構(gòu)加大氫儲能技術(shù)研發(fā)投入，突破關(guān)鍵技術(shù)，降低成本，提高氫儲能產(chǎn)業(yè)的競爭力。拓展應(yīng)用場景，積極推廣氫儲能技術(shù)在電力、交通、供熱等領(lǐng)域的應(yīng)用，拓展氫儲能產(chǎn)業(yè)的市場空間。引導(dǎo)社會資本投入，充分發(fā)揮政府投資基金的作用，引導(dǎo)社會資本投入氫儲能產(chǎn)業(yè)，形成多元化投資格局以促進(jìn)氫儲能產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，助力實現(xiàn)“碳達(dá)峰、碳中和”目標(biāo)。

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