基于能源轉(zhuǎn)型升級(jí)下推動(dòng)氫能產(chǎn)業(yè)鏈提質(zhì)升級(jí)的思考

靳 杰， 高 洋， 靳政瑩

（1.山西省交通開發(fā)投資集團(tuán)有限公司， 山西 太原 030006；2.上海海洋大學(xué)， 上海 201306）

0 引言

能源是人類社會(huì)賴以生存、發(fā)展的基石，是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)和戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)，綠色低碳清潔能源是未來能源發(fā)展的重要方向。在 “雙碳” 目標(biāo)背景下，建設(shè)安全高效、可持續(xù)發(fā)展的能源體系，對(duì)于穩(wěn)步推進(jìn)綠色低碳轉(zhuǎn)型具有重要意義。作為一種二次能源和公認(rèn)的清潔能源，氫能具有來源多樣、儲(chǔ)量豐富、綠色低碳和應(yīng)用廣泛等諸多特點(diǎn)，被視為脫碳時(shí)代的 “理想材料” ，代表未來最清潔的能源使用方式，是實(shí)現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型升級(jí)的重要助力。氫能在世界范圍內(nèi)受到高度重視，各國(guó)把合理利用氫燃料作為競(jìng)相研究的重要科技高地。我國(guó)對(duì)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展高度重視，氫能對(duì)于我國(guó)能源轉(zhuǎn)型、實(shí)現(xiàn) “雙碳” 目標(biāo)等意義重大。作為我國(guó)重要的能源和工業(yè)基地，山西省高度重視氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展，將氫能產(chǎn)業(yè)鏈列為山西省重點(diǎn)發(fā)展的10 大產(chǎn)業(yè)鏈之一，具有得天獨(dú)厚的發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)的優(yōu)勢(shì)[1-2]。

1 我國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)概述

我國(guó)是全球最大的制氫國(guó)，制氫產(chǎn)量、商用車推廣規(guī)模和加氫站建成數(shù)量等均處于世界領(lǐng)先地位。近年來，我國(guó)在氫能產(chǎn)業(yè)上大力布局，從氫能技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展等方面夯實(shí)基礎(chǔ)，氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展邁進(jìn)新的歷史時(shí)期。國(guó)家發(fā)改委、國(guó)家能源局于2022 年3 月聯(lián)合印發(fā)《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長(zhǎng)期規(guī)劃（2021—2035 年）》，既明確了氫能是我國(guó)未來能源體系的重要組成部分，又明確了氫能是用能終端實(shí)現(xiàn)綠色低碳轉(zhuǎn)型的重要載體，還明確了氫能產(chǎn)業(yè)是戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)和未來產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)發(fā)展方向的戰(zhàn)略定位，并明確了氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基本原則及發(fā)展目標(biāo)。國(guó)內(nèi)各省市積極搶占?xì)淠馨l(fā)展制高點(diǎn)，多個(gè)省份將發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)寫入 “十四五” 發(fā)展規(guī)劃中，并出臺(tái)專項(xiàng)政策，開展氫能應(yīng)用，氫能產(chǎn)業(yè)已遍布全國(guó)各地。

2 發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)的重要作用

2.1 降碳脫碳作用

作為公認(rèn)的零碳能源，氫能可有效推動(dòng)交通、鋼鐵、化工和建筑等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)大規(guī)模降碳、脫碳。在交通領(lǐng)域，氫燃料電池汽車具有續(xù)航里程長(zhǎng)、加注時(shí)間短以及零排放等特點(diǎn)，在大載重、高強(qiáng)度和長(zhǎng)續(xù)駛等方面擁有先天優(yōu)勢(shì)。充分發(fā)揮氫能作為還原劑以及燃燒熱值高等特性，推動(dòng)鋼鐵、石化和水泥等工業(yè)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)深度脫碳。按照一定比例將氫氣摻入天然氣管網(wǎng)中進(jìn)行摻燒，可以滿足居民家庭中取暖、烹飪等方面的生活需求，推動(dòng)建筑領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)能源消費(fèi)低碳轉(zhuǎn)型。因此，發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)可以優(yōu)化能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)，推動(dòng)相關(guān)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)深度脫碳。

2.2 能源安全作用

根據(jù)我國(guó)資源稟賦實(shí)際，我國(guó)能源消費(fèi)長(zhǎng)期依賴煤炭，能源供應(yīng)以及消費(fèi)品種比較單一，油氣資源對(duì)外依存度比較高。利用可再生能源發(fā)電制氫，可以促進(jìn)可再生能源的開發(fā)及高效利用，并在能源多元化和清潔化領(lǐng)域充分發(fā)揮氫能的重要作用，氫電協(xié)同，著力推進(jìn)多元清潔能源供應(yīng)體系建設(shè)。同時(shí)，加快天然氣摻氫管網(wǎng)建設(shè)，不斷提升天然氣調(diào)峰能力，保障能源供應(yīng)安全。因此，氫能對(duì)于推進(jìn)豐富多元化能源供應(yīng)、保障能源安全具有重要意義。

2.3 儲(chǔ)能作用

在資源約束及碳排放約束下，我國(guó)能源行業(yè)提高能源保障能力的主要途徑就是加大可再生能源開發(fā)。作為一種新興儲(chǔ)能方式和重要的能源載體，充分發(fā)揮氫能的大規(guī)模、長(zhǎng)周期儲(chǔ)能優(yōu)勢(shì)，通過電能制氫使可再生能源得到多用途、高效利用，實(shí)現(xiàn)可再生能源電力的時(shí)間及空間轉(zhuǎn)移。因此，氫能在可再生能源消納、電網(wǎng)調(diào)峰等方面擁有巨大的潛力，氫儲(chǔ)能技術(shù)對(duì)于我國(guó)建設(shè)智能電網(wǎng)、規(guī)?；稍偕茉窗l(fā)電等具有重要意義。

2.4 輻射帶動(dòng)作用

氫能產(chǎn)業(yè)是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，涵蓋能源、材料和裝備制造等不同行業(yè)，應(yīng)用場(chǎng)景涉及交通、儲(chǔ)能、發(fā)電、工業(yè)和建筑等諸多領(lǐng)域。有效利用氫能可以促進(jìn)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)型升級(jí)，還可以衍生出新的產(chǎn)業(yè)鏈，輻射、帶動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。氫能還將助力產(chǎn)業(yè)區(qū)域布局得到優(yōu)化，推動(dòng)新型高載能產(chǎn)業(yè)聚集區(qū)的形成，打造新興產(chǎn)業(yè)集群，為經(jīng)濟(jì)可持續(xù)、高質(zhì)量發(fā)展注入強(qiáng)勁動(dòng)力。

3 山西省氫能產(chǎn)業(yè)鏈提質(zhì)升級(jí)的思考

3.1 發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)的優(yōu)勢(shì)

3.1.1 資源豐富

山西省是能源大省，焦炭年產(chǎn)量約為1 億t，焦化產(chǎn)能位列全國(guó)之首。其副產(chǎn)品焦?fàn)t煤氣中含氫量約為60%，可提取140 億m3的氫氣，擁有豐富的副產(chǎn)氫資源。

3.1.2 成本較低

山西省擁有豐富的焦?fàn)t煤氣和煤化工煤氣資源，作為工業(yè)氫氣的重要來源，利用分解焦?fàn)t富氫煤氣來制氫，其成本為8 元/kg，僅為電解制氫成本的1/3。由黑色焦炭至綠色氫能，成本低廉的焦?fàn)t煤氣制氫為山西省帶來了更多的可能。

3.1.3 應(yīng)用場(chǎng)景大

從我國(guó)來看，重卡保有量大致有700 萬輛左右。從山西省來看，山西省占全國(guó)總量的6.4%，重卡保有量約有45 萬輛左右，應(yīng)用場(chǎng)景豐富。山西省在氫燃料電池全產(chǎn)業(yè)鏈研究和布局方面積極推進(jìn)，小規(guī)模燃料電池汽車的示范應(yīng)用已在部分區(qū)域進(jìn)行。

3.1.4 營(yíng)商環(huán)境優(yōu)

山西省對(duì)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展高度重視，將氫能產(chǎn)業(yè)鏈列為山西省重點(diǎn)發(fā)展的10 大產(chǎn)業(yè)鏈之一，積極構(gòu)建 “鏈長(zhǎng)+鏈主” 工作推進(jìn)體系，并從政策、資金等各方面給予大力支持，全力打造一流營(yíng)商環(huán)境，吸引了一批新能源領(lǐng)軍企業(yè)積極在山西省搶灘布局。

3.2 強(qiáng)化政策制度保障

山西省第十二次黨代會(huì)提出 “有序推進(jìn)氫能、甲醇、地?zé)崮芎蜕镔|(zhì)能發(fā)展” 的戰(zhàn)略舉措。為了搶抓氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展機(jī)遇，加快推進(jìn)氫能產(chǎn)業(yè)鏈提質(zhì)升級(jí)，積極培育經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)新動(dòng)能，全力推動(dòng)氫能產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，著力打造全國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展高地[3-4]。近年來，山西省相繼出臺(tái)了相關(guān)政策和文件。

1）2022 年7 月，山西省政府辦公廳印發(fā)《山西省重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)鏈及產(chǎn)業(yè)鏈鏈長(zhǎng)工作機(jī)制實(shí)施方案》（以下簡(jiǎn)稱《實(shí)施方案》）?！秾?shí)施方案》明確提出，確定十大重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)鏈，著力實(shí)施七大專項(xiàng)行動(dòng)，到2025 年，十大重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)鏈將突破8 400 億元營(yíng)業(yè)收入。其中，氫能產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)鞘笾攸c(diǎn)產(chǎn)業(yè)鏈之一。

2）2022 年7 月，山西省發(fā)改委、工信廳和能源局聯(lián)合印發(fā)《山西省氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長(zhǎng)期規(guī)劃（2022—2035 年）》（以下簡(jiǎn)稱《規(guī)劃》），《規(guī)劃》由三大板塊八個(gè)方面的內(nèi)容構(gòu)成。按照《規(guī)劃》要求，預(yù)計(jì)到2025年，山西省將基本建成較為完備的產(chǎn)業(yè)鏈體系，就近利用工業(yè)副產(chǎn)氫及可再生能源制氫，以此為主的氫能供應(yīng)體系將初步構(gòu)建，將突破燃料電池汽車10 000輛的保有量，應(yīng)用規(guī)模處于全國(guó)領(lǐng)先地位。

3）2022 年8 月，山西省發(fā)改委、工信廳聯(lián)合印發(fā)《山西省推進(jìn)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展工作方案》（以下簡(jiǎn)稱《工作方案》）。《工作方案》進(jìn)一步明確了山西省氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的階段性工作目標(biāo)，提出了成立山西省氫能產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟、積極爭(zhēng)取納入國(guó)家燃料電池汽車示范城市群、制定促進(jìn)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的相關(guān)政策以及制定加氫站建設(shè)運(yùn)營(yíng)管理辦法等重點(diǎn)任務(wù)，并制定了推進(jìn)機(jī)制以及保障措施等。

4）2023 年4 月，山西省發(fā)改委、工信廳聯(lián)合印發(fā)《山西省氫能產(chǎn)業(yè)鏈2023 年行動(dòng)方案》（以下簡(jiǎn)稱《行動(dòng)方案》）?！缎袆?dòng)方案》提出，需推進(jìn)氫能創(chuàng)新平臺(tái)建設(shè)、有序開展氫能產(chǎn)業(yè)示范應(yīng)用、支持氫能產(chǎn)業(yè)融合集群發(fā)展和開展氫能產(chǎn)業(yè)鏈招商等，全力推動(dòng)氫能產(chǎn)業(yè)鏈進(jìn)一步提質(zhì)升級(jí)。

4 結(jié)語

山西省將發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)作為能源革命綜合改革試點(diǎn)的重大舉措，擁有得天獨(dú)厚的氫能發(fā)展優(yōu)勢(shì)，正加速氫能的推廣應(yīng)用，加快氫能全產(chǎn)業(yè)鏈的建設(shè)。氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展鏈在山西省已然形成，具有良好的開局、強(qiáng)勁的發(fā)展勢(shì)頭以及巨大的發(fā)展?jié)摿?。進(jìn)一步推動(dòng)氫能產(chǎn)業(yè)鏈提質(zhì)升級(jí)，必將為山西省推動(dòng)能源產(chǎn)業(yè)綠色轉(zhuǎn)型、實(shí)現(xiàn)山西省從 “煤老大” 到 “全國(guó)能源革命排頭兵” 的歷史跨越、推動(dòng)高質(zhì)量發(fā)展做出新的更大的貢獻(xiàn)！