近年來,我國氫能產業已經形成較為完整的產業鏈。今年,綠氫產業持續爆發,電解槽出貨量迅速增長,儲運環節實現突破,國際合作日益深化,極大程度上推進了綠氫產業的發展。從項目布局看,截至今年3月份,內蒙古已簽約31個綠氫項目,遼寧、吉林緊隨其后,寧夏地區產能更是一騎絕塵,達到了26.7Nm3/h。
大規模大基地模式有利于降低制氫成本,但對于整體行業而言,光是“降成本”還遠遠不夠,如何消納綠氫,如何中長期消納綠氫,如何低成本高效能地消納綠氫,是需要考慮的問題。
綠氫消納場景
目前氫氣的下游消納主要分為化工、交通、發電和建筑四個領域,其中化工領域對氫氣的需求最大,應用最為廣泛。
化工領域,氫氣合成氨是目前主要的消納途徑,其次是合成甲醇。數據統計截至2023年4月,在建及規劃的綠氫項目超19GW,其中合成氨項目占58%。
氫冶金領域前景廣闊,據計算,鋼鐵行業能為氫氣最多提供9000萬噸替代空間,但目前我國鋼鐵冶煉行業以高爐煉鐵為主,且鋼鐵行業存在產能過剩問題,高爐噴氫、純氫替代等工藝成本較高,在產能過剩的背景下,綠氫在鋼鐵行業的應用還需要時間來實現。
交通領域的氫氣應用發展很快,在海陸空領域都做了不同的嘗試和示范,如燃料電池重卡,氫能船舶等。
發電領域市場上已有小規模示范,氫氣作為清潔能源,通過燃燒或燃料電池的方式發電。
綠氫消納模式
以項目來看,在可再生能源資源豐富的地區,綠氫生產正“邁大步”,特別是內蒙古地區,今年6月,我國首個萬噸級新能源制氫項目——內蒙古鄂爾多斯市準格爾旗“納日松光伏制氫產業示范項目”產出項目第一方“綠氫”。6月27日,年產5萬噸綠氫暨氫能裝備制造產業項目,在內蒙豐鎮市簽約。
我國綠氫上游生產和下游需求的空間距離較大,如此大規模的產氫,對中游的儲運和下游的消納接收,都是一項挑戰。
綠氫消納需要考慮的重要問題之一是氫氣的儲運,化工、金屬冶煉等場景,如果應用氫氣進行生產,每年要保證8000小時以上的氫能連續供應。儲運瓶頸沒有突破,就無法從根本上解決氫能使用成本高昂的難題。但因地制宜,選擇合適的制儲運模式,對降低綠氫消納成本有很大幫助。如在可再生能源分步不均勻的地區采用集中式制氫+近中距離運輸”的模式等。
短期消納
氫氣短期消納一般以就地消納,合成氨與甲醇為主。政策上,在新發布的《內蒙古自治區建設國家重要能源和戰略資源基地促進條例》中提出,要推動重點產業和重點園區用能高比例綠電替代,通過源網荷儲一體化、風光制氫一體化、燃煤自備電廠可再生能源替代、園區綠色供電、火電靈活性改造、全額自發自用等市場化消納新能源方式,提升新能源就地消納能力。
國內合成氨應用場景分為工業用氨和農業用氨,其中農業用氨占比80%,內蒙是我國化肥生產大省,有數據表明,內蒙氮肥合成場景可為綠氫提供32.4萬噸的應用空間。
之前發布的《“氫動吉林”中長期發展規劃(2021-2035年)》中也提到,試點建設“綠色吉化”項目,建成改造綠色合成氨、綠色甲醇、綠色煉化產能達25-35萬噸。
中長期消納
鋼鐵行業、交通領域以及發電領域是中長期消納的主要領域。綠氫中長期消納需要適配的儲運條件,建設立體氫能網絡,打造氫能走廊,推動氫能貿易化建設,可以幫助綠氫消納實現“降本增效”。目前國內氫能走廊項目建設正如火如荼,如中石化牽頭的“河南加快鄭汴洛濮氫走廊”,山東半島的“氫動走廊”,“哈爾濱-長春-大連”氫能走廊,成渝氫走廊,長江氫走廊等?!皻渥呃取辈粌H是氫燃料電池重卡高速運輸的大動脈,也是綠氫中長期消納的成本保證。
目前綠氫產業正處于探索階段,要產業鏈做長做全做強,離不開政策的支持和各行各業的合作。政策上,專家建議今早明確“綠氫”標準,進一步細化綠氫產業發展途徑等,也進一步探索消納端應用場景。合作上,氫能企業與可再生能源企業應聯合,發揮各自優勢,實現“綠電”和“綠氫”之間的靈活轉換,推動氫能產業快速發展。