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中国式氢能发展之路

2022-04-15 11:05:42 中国石油石化   作者: 吕建中  

氢启未来。

我国的氢能产业在碳达峰碳中和目标下方兴未艾,已进入快速发展的窗口期,制定出台《氢能产业发展中长期规划(2021-2035)》(以下简称《规划》)正当其时,将对我国氢能产业持续健康发展起到关键引领作用。

《规划》首次将氢定义为一种绿色低碳的二次能源,明确氢是能源转型的重要载体,是具有革命意义的里程碑,需要配套与能源发展相适应的管理机制和技术创新体系。同时,科技创新是实现我国氢能产业高质量发展的关键,唯有科技创新跟上,我国才有可能实现《规划》中提出的一系列目标。到2025年,初步建立以工业副产氢和可再生能源制氢就近利用为主的氢能供应体系。可再生能源制氢量达到10万~20万吨/年,成为新增氢能消费的重要组成部分,实现二氧化碳减排 100万~200 万吨/年。到2030年,形成较为完备的氢能产业技术创新体系、清洁能源制氢及供应体系,产业布局合理有序,可再生能源制氢广泛应用,有力支撑碳达峰目标实现。

技术攻关为抓手,构建氢能产业格局

《规划》提出,要持续推进绿色低碳氢能制取、储存、运输和应用等各环节关键核心技术研发。持续开展光解水制氢、氢脆失效、低温吸附、泄漏/扩散/燃爆等氢能科学机理,以及氢能安全基础规律研究。持续推动氢能先进技术、关键设备、重大产品示范应用和产业化发展,构建氢能产业高质量发展技术体系。

氢能是一种技术密集型的能源,有着极高的技术要求。近年来,我国在氢能技术方面虽然取得了显著进步,但与美国、欧盟、日本及韩国等发达国家或地区相比,在氢能制备、储存、运输、加注以及终端利用等产业链主要环节都还有一定的差距;特别是基础材料、核心零部件尚未突破技术壁垒,氢能制备储运成本过高等问题,严重困扰氢能产业发展。因此,提高氢能产业发展质量,绝不能靠盲目上项目,更不能搞低水平重复投资,而要把技术创新放在首位,集中突破核心技术,增强全产业技术装备自主可控能力,制定完善行业基础标准,增强氢能产业链供应链的稳定性和竞争性。

建立创新体系,带动商业模式创新

《规划》提出,要结合资源禀赋特点和产业布局,因地制宜选择制氢技术路线,逐步推动构建清洁化、低碳化、低成本的多元制氢体系。在焦化、氯碱、丙烷脱氢等行业集聚地区,优先利用工业副产氢,鼓励就近消纳,降低工业副产氢供给成本。在风光水电资源丰富地区,开展可再生能源制氢示范,逐步扩大示范规模,探索季节性储能和电网调峰。推进固体氧化物电解池制氢、光解水制氢、海水制氢、核能高温制氢等技术研发。探索在氢能应用规模较大的地区设立制氢基地。

恩格斯曾提出,社会一旦有技术上的需要,则这种需要就会比10所大学更能把科学推向前进。氢能产业链长、利用领域广,涉及技术包罗万象。在当前氢能产业投资布局热情高涨、技术路线选择“百花齐放”的情况下,需要围绕高质量发展需求,准确把握氢能产业创新发展方向,采用“揭榜挂帅”“赛马”等方式,鼓励探索多种技术路线,保证氢能产业的技术积淀。从基础研究、应用技术开发、创新产品示范等多维度部署重点科技创新项目,根据技术开发进展、可靠性、安全性及经济性,统筹不同技术发展路线,聚焦短板弱项,加强应用基础研究,超前部署颠覆性技术研发,明确技术推广及示范重点,形成跨部门、跨行业、跨区域的研发布局和协同高效的创新体系。

融合创新,打造创新支撑平台

《规划》指出,要聚焦氢能重点领域和关键环节,构建多层次、多元化创新平台,加快集聚人才、技术、资金等创新要素。支持高校、科研院所、企业加快建设重点实验室、前沿交叉研究平台,开展氢能应用基础研究和前沿技术研究。依托龙头企业整合行业优质创新资源,布局产业创新中心、工程研究中心等创新平台,支撑行业关键技术开发和工程化应用。鼓励行业优势企业、服务机构,牵头搭建氢能产业知识产权运营中心、氢能产品检验检测及认证综合服务等,结合专利导航等工作服务行业创新发展。支持“专精特新”中小企业参与氢能产业关键共性技术研发,培育一批自主创新能力强的单项冠军企业,促进大中小企业协同创新融通发展。

目前看,“氢能开发利用技术仍处于研发与示范阶段、氢能产业发展还处于初级阶段”是我国氢能产业的客观写实,亟需发挥好政府在优化整合创新资源方面的作用,引导创新要素向氢能产业聚集,加大共性技术能力供给;明确企业的创新主体地位,发挥龙头企业的主导作用,促进政产学研用深度融合,面向市场需求开展氢能原创技术、共性技术、应用技术联合攻关;支持优势企业组建技术联盟、产业联盟,吸引更多中小企业参与氢能产业创新发展;在氢能产业的制-储-运-用各环节,合理布局氢能产业创新中心、工程研究中心、企业技术中心以及装备制造中心等多层次创新平台,为《规划》提出的氢能产业发展目标提供强有力的支撑。

利用创新资源,参与技术创新合作

《规划》指出,鼓励开展氢能科学和技术国际联合研发,推动氢能全产业链关键核心技术、材料和装备创新合作,积极构建国际氢能创新链、产业链。积极参与国际氢能标准化活动。坚持共商共建共享原则,探索与共建“一带一路”国家开展氢能贸易、基础设施建设、产品开发等合作。加强与氢能技术领先的国家和地区开展项目合作,共同开拓第三方国际市场。

全球加速绿色低碳转型,各国普遍对氢能寄予厚望。由于受制于技术装备、应用场景及资源问题,多数国家都在寻求氢能发展的国际合作。近年来,有不少国家和组织宣布了若干双边和多边合作协议和倡议,比如清洁能源部长级氢能倡议、氢能创新使命和联合国工业发展组织的全球氢能伙伴关系等,对推动全球氢能产业发展和市场培育起到积极的作用。

按照《规划》,我国的氢能产业发展和技术创新也要坚持对外开放、国际合作,通过对接国际氢能协会等国际组织、参加国际学术交流和论坛活动、参与氢能共性关键技术联合研发和产业应用等,有效融入全球氢能产业链和创新链。同时,采取“请进来”“派出去”等方式,加强氢能专业人才队伍建设,鼓励大学加快氢能专业学科建设,培养一批高层次、国际化、复合型人才及各类技能型人才,为我国氢能产业发展奠定坚实的人才基础。




责任编辑: 李颖

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