譚建生 李諺斐
今年以來(lái),我國(guó)已出現(xiàn)8次沙塵天氣過(guò)程。4月,北京等地沙塵暴再次暴發(fā),引起輿論的高度關(guān)注,成為當(dāng)前熱點(diǎn)問(wèn)題。
在過(guò)去10多年的時(shí)間里,由于中國(guó)多年來(lái)采取一系列措施來(lái)應(yīng)對(duì)沙漠化、土地退化和沙塵暴等問(wèn)題,沙塵暴在華北幾乎絕跡。
那么今年為何沙塵天氣突然強(qiáng)勢(shì)“死灰復(fù)燃”?
我國(guó)沙塵暴主要的境內(nèi)源地集中在新疆南部、甘肅河西走廊、內(nèi)蒙古中西部等沙漠地區(qū),這些地區(qū)的植被恢復(fù)對(duì)于減少沙源區(qū)釋塵量、減輕沙塵暴的危害發(fā)揮了一定作用。但蒙古國(guó)南部的戈壁沙漠也是影響我國(guó)的重要沙塵源地,2022年蒙古國(guó)南部植被生長(zhǎng)狀況與近年平均狀況相比偏差,沙塵源地植被覆蓋較差。
光伏治沙是我國(guó)首創(chuàng)的可持續(xù)治沙機(jī)制,具有良好的經(jīng)濟(jì)、生態(tài)綜合效益,在有條件的荒漠化地區(qū)應(yīng)積極推廣。與此同時(shí),氫能部門(mén)的興起為大規(guī)模光伏電站的儲(chǔ)能和消納提供了新思路和廣闊前景。光伏與綠色氫能的結(jié)合以及東北亞國(guó)家在此領(lǐng)域深度合作有望成為從根本上解決沙塵問(wèn)題的方案。
“綠氫+光伏”:蒙古國(guó)治沙的最優(yōu)解
1990年代,蒙古國(guó)廢除了集體牧場(chǎng)模式,牧民生產(chǎn)積極性大增,存欄牲畜數(shù)量從2590萬(wàn)頭增加到現(xiàn)在的7100多萬(wàn)頭。突然暴漲的畜牧業(yè)給生態(tài)環(huán)境帶來(lái)了巨大壓力。
我國(guó)庫(kù)布齊等沙漠的成功治理經(jīng)驗(yàn)表明,沙漠的綜合治理背后必須有可持續(xù)的產(chǎn)業(yè)和商業(yè)模式。對(duì)于經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)薄弱、單一的蒙古國(guó)來(lái)說(shuō),更是如此。
光伏治沙是庫(kù)布齊沙漠治理的成功經(jīng)驗(yàn)之一。而將光伏產(chǎn)業(yè)鏈延長(zhǎng)至氫能,乃至于煤基碳?xì)浠?,則可大幅提升產(chǎn)業(yè)回報(bào)率,從而保證更多資金持續(xù)流入和回饋于當(dāng)?shù)氐纳衬卫?。發(fā)展不依賴(lài)農(nóng)業(yè)的沙漠地區(qū)產(chǎn)業(yè),以產(chǎn)業(yè)回饋于生態(tài)治理,才能從根本上治理沙漠化問(wèn)題。
蒙古國(guó)可再生能源資源豐富。具體到中蒙之間的戈壁地區(qū),風(fēng)、光資源更是尤為集中:大部分地區(qū)風(fēng)力資源等級(jí)為一級(jí),光能資源達(dá)到每日5.4千瓦時(shí)/平方米。
盡管戈壁地區(qū)缺乏水資源,但蒙古國(guó)北部水資源豐富,因此,存在從蒙古國(guó)北部向南調(diào)水滿(mǎn)足制氫需求的可能性,可再生能源開(kāi)發(fā)和氫能相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展則為實(shí)施蒙古國(guó)北水南調(diào)提供了經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)和動(dòng)機(jī)。
2022年國(guó)家發(fā)改委和能源局發(fā)布了《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長(zhǎng)期規(guī)劃(2021—2035年)》。其中明確提出積極構(gòu)建國(guó)際氫能創(chuàng)新鏈、產(chǎn)業(yè)鏈,探索與共建“一帶一路”國(guó)家開(kāi)展氫能貿(mào)易、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、產(chǎn)品開(kāi)發(fā)等合作。
中蒙兩國(guó)已經(jīng)簽署了政府間“一帶一路”合作諒解備忘錄,《中蒙關(guān)于新時(shí)代推進(jìn)全面戰(zhàn)略伙伴關(guān)系的聯(lián)合聲明》等文件.雙方承諾將積極推動(dòng)能源領(lǐng)域合作。
中蒙之間跨境電網(wǎng)和鐵路、公路連接的升級(jí)加強(qiáng),為未來(lái)可再生能源電力輸送及制取儲(chǔ)運(yùn)綠氫提供了初步的基礎(chǔ)設(shè)施條件。
“綠氫+光伏”的可行性
可再生能源發(fā)電并電解制綠氫在技術(shù)上已經(jīng)成熟??紤]到蒙古國(guó)豐富的可再生能源資源和距離中國(guó)的區(qū)位優(yōu)勢(shì),在當(dāng)前技術(shù)條件下有兩種可再生能源與綠氫開(kāi)發(fā)技術(shù)路徑:
其一,可再生能源發(fā)電就地消納并電解水制氫,氫能再通過(guò)建設(shè)中蒙之間的跨境氫能儲(chǔ)運(yùn)基礎(chǔ)設(shè)施送至中日韓目的地市場(chǎng)。
其二,通過(guò)跨境電網(wǎng)聯(lián)接將可再生能源電力輸送至我國(guó)目的地市場(chǎng)(如京津冀)附近或者出??诎叮ú苠榛蚯鼗蕧u)附近,再就地制取綠氫用于附近城市與工業(yè)設(shè)施的消費(fèi)、化工加工,或者直接出口至日韓。
我國(guó)的可再生能源設(shè)備產(chǎn)業(yè)鏈及相關(guān)能源基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)能力完全可以支撐東北亞氫能基地的開(kāi)發(fā)和建設(shè)。
日韓兩國(guó)正在積極推動(dòng)建設(shè)“氫能社會(huì)”,以期在實(shí)現(xiàn)碳中和的過(guò)程中對(duì)化石能源進(jìn)行替代。這也為中蒙合作綠氫開(kāi)發(fā)提供了更為廣闊的市場(chǎng)空間。
研究表明,到2030年時(shí),利用東北亞可再生能源大規(guī)模制取綠氫并輸往中國(guó)內(nèi)地及日韓將能夠在成本上與化石能源競(jìng)爭(zhēng)。
事實(shí)上,目前中國(guó)內(nèi)蒙古自治區(qū)正在大力發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè),據(jù)不完全統(tǒng)計(jì).截至2023年初,內(nèi)蒙古自治區(qū)累計(jì)批復(fù)4批風(fēng)光制氫項(xiàng)目31個(gè),其中并網(wǎng)型27個(gè),離網(wǎng)型4個(gè)。
這些風(fēng)光制氫項(xiàng)目合計(jì)投資額超過(guò)1000億元,配套新能源1315.25萬(wàn)千瓦,其中光伏4669萬(wàn)千瓦、風(fēng)電848.35萬(wàn)千瓦,配建儲(chǔ)電13.5萬(wàn)千瓦時(shí)、儲(chǔ)氫21.6萬(wàn)噸,年制氫能力53.189萬(wàn)噸。
內(nèi)蒙古地區(qū)氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展可以為中蒙綠氫合作提供的支持包括但不限于:
1.中蒙跨境綠氫供應(yīng)鏈和儲(chǔ)運(yùn)基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò),從而逐步形成東北亞氫能交易中心,并發(fā)展相關(guān)的能源金融,同時(shí)服務(wù)于國(guó)內(nèi)和東北亞國(guó)際氫能市場(chǎng);
2.聚集以綠氫為基礎(chǔ)的碳?xì)浠ぜ捌湎掠蔚木?xì)化工、新材料等相關(guān)產(chǎn)業(yè)集群;
3.可再生能源發(fā)電及氫能相關(guān)設(shè)備制造業(yè)及研發(fā);
4.在新能源產(chǎn)業(yè)資金回饋的支持下,發(fā)展沙漠治理相關(guān)的技術(shù)研發(fā)、設(shè)備制造、服務(wù)及農(nóng)業(yè)等產(chǎn)業(yè),不僅支撐我國(guó)境內(nèi)治沙,還可輸出支援蒙古國(guó)治沙需求。
開(kāi)啟東北亞綠氫合作新時(shí)代
2022年日本從澳大利亞進(jìn)口了首船液化氫。綠氫在貿(mào)易方面的突破象征著全球氫能市場(chǎng)又往前邁了一大步。從目前全球氫基燃料貿(mào)易格局來(lái)看,出口供應(yīng)地主要集中在澳大利亞、智利、中東及北非等國(guó)家和地區(qū),進(jìn)口消費(fèi)地主要集中在歐洲、日本及韓國(guó)。未來(lái)依托戈壁地區(qū)風(fēng)光資源,東北亞地區(qū)有望成為綠色氫基能源貿(mào)易的熱點(diǎn)之一。
當(dāng)前,日韓兩國(guó)政府已公布了各自的氫能發(fā)展路線(xiàn)圖。據(jù)預(yù)測(cè),作為能源用途,到2040年中日韓三國(guó)的氫能需求將達(dá)到4500×l04噸-5000×l04噸油當(dāng)量。同時(shí),我國(guó)目前工業(yè)用氫量也達(dá)到了6300×104噸油當(dāng)量,主要是化石能源制氫,未來(lái)也需要用綠氫替代。因此,中長(zhǎng)期來(lái)看中日韓三國(guó)下游綠氫的市場(chǎng)需求是足夠的。此外,京津冀和渤海灣地區(qū)將是中國(guó)北方的氫能需求中心,可就近獲得戈壁地區(qū)綠氫的供應(yīng),較短的運(yùn)輸距離可增強(qiáng)綠氫的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
日韓當(dāng)前氫能戰(zhàn)略為從東南亞進(jìn)口灰氫、藍(lán)氫,以及從澳大利亞和新西蘭進(jìn)口綠氫,距離遙遠(yuǎn)、成本高企,因而產(chǎn)業(yè)鏈和基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展速度均較慢。東北亞氫能基地的開(kāi)發(fā)或可促成中蒙日韓氫能產(chǎn)業(yè)合作與聯(lián)動(dòng)機(jī)制的形成。
在中蒙兩國(guó)綠氫合作逐漸推動(dòng)、擴(kuò)大的基礎(chǔ)上,內(nèi)蒙古有望成為國(guó)際氫能交易中心。一是通過(guò)區(qū)域性能源合作與貿(mào)易協(xié)定建立制度性框架,為各方相關(guān)投資和交易提供根本性保障;二是在此基礎(chǔ)上,建立東北亞地區(qū)的區(qū)域性能源市場(chǎng),通過(guò)建設(shè)具有穩(wěn)定性、公平性、開(kāi)放性和競(jìng)爭(zhēng)性的市場(chǎng)制度,將各國(guó)政府決策在未來(lái)可能對(duì)能源合作項(xiàng)目造成的影響最小化。以上兩方面均可借鑒歐洲及北美區(qū)域油氣和電力市場(chǎng)發(fā)展經(jīng)驗(yàn)。
國(guó)內(nèi)方面,可以首先在內(nèi)蒙古戈壁沙漠先行初步建成大規(guī)??稍偕茉粗凭G氫、煤基碳?xì)浠?、新能源產(chǎn)業(yè)反哺治沙的示范基地。
這樣一方面可促進(jìn)國(guó)內(nèi)相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈積累經(jīng)驗(yàn),進(jìn)行技術(shù)改進(jìn)和設(shè)計(jì)方案優(yōu)化,并初步形成產(chǎn)業(yè)鏈規(guī)模;另一方面,當(dāng)?shù)卣嚓P(guān)機(jī)構(gòu)和企業(yè)可積累管理、運(yùn)營(yíng)經(jīng)驗(yàn),摸索出適用的業(yè)務(wù)流程、商業(yè)模式等。
對(duì)于中蒙“綠氫耦合光伏治沙”合作,應(yīng)當(dāng)在技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)、基礎(chǔ)設(shè)施、地緣政治等各方面,及早開(kāi)展可行性和立項(xiàng)研究,由科研院所和相關(guān)行業(yè)頭部企業(yè)共同參與,同時(shí)與相關(guān)國(guó)家的頂級(jí)智庫(kù)和科研機(jī)構(gòu)展開(kāi)合作研討。
摘自微信公眾號(hào)“能源新媒”