摘 要:氫能作為可再生能源轉(zhuǎn)化重要零碳載體,是推動(dòng)我國(guó)能源轉(zhuǎn)型發(fā)展、響應(yīng)雙碳目標(biāo)要求、構(gòu)建清潔能源體系的戰(zhàn)略選擇,也是我國(guó)實(shí)現(xiàn)綠色經(jīng)濟(jì)與可持續(xù)發(fā)展的重要引擎。甘肅省搶抓發(fā)展機(jī)遇,加快推動(dòng)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展,充分發(fā)揮風(fēng)光資源稟賦和“一帶一路”區(qū)位優(yōu)勢(shì),依托能源變革帶動(dòng)區(qū)域經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展,打造成為我國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)高地。
關(guān)鍵詞:氫能產(chǎn)業(yè) 甘肅省 資源稟賦 區(qū)位優(yōu)勢(shì)
一、甘肅省氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
氫能產(chǎn)業(yè)作為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的重點(diǎn)發(fā)展方向和未來(lái)產(chǎn)業(yè)大力培育的對(duì)象,是拉動(dòng)區(qū)域經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的新業(yè)態(tài)、新模式和新方案。目前甘肅省有涉氫企業(yè)50余家,涵蓋氫能裝備制造和制、儲(chǔ)、輸、用等領(lǐng)域,基本具備了完整的產(chǎn)業(yè)鏈基礎(chǔ),產(chǎn)業(yè)集中分布在酒泉、張掖、蘭州等市。從全產(chǎn)業(yè)鏈角度分析,制備方面,酒泉青騏驥制氫設(shè)備規(guī)模達(dá)1.5GW、蘭石集團(tuán)1000標(biāo)方堿性電解槽已投產(chǎn),已具備綠氫核心設(shè)備制造基礎(chǔ)。制氫方面,已投產(chǎn)項(xiàng)目規(guī)劃產(chǎn)能14.78萬(wàn)噸,以天然氣、石油、灰氫為主,在建項(xiàng)目規(guī)劃產(chǎn)能8.55萬(wàn)噸,以綠氫為主。儲(chǔ)氫方面,以高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫為主,建成投產(chǎn)項(xiàng)目?jī)?chǔ)氫規(guī)模132千克,在建項(xiàng)目?jī)?chǔ)氫規(guī)模1.4噸,氫氣存儲(chǔ)規(guī)模較小,尚不能滿足下游穩(wěn)定供應(yīng)需求。輸氫方面,以長(zhǎng)罐車運(yùn)輸為主、管道輸送為輔,已建管道9.2千米、在建管道10千米,主要為制氫與用氫企業(yè)在同一化工園區(qū)內(nèi)建設(shè)。用氫方面,主要為外購(gòu)灰氫,建成投產(chǎn)項(xiàng)目年用氫規(guī)模83.03萬(wàn)噸,在建項(xiàng)目年用氫規(guī)模7.45萬(wàn)噸。
(一)產(chǎn)業(yè)政策出臺(tái)情況
近年來(lái),省級(jí)層面出臺(tái)《關(guān)于氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)意見》《甘肅省新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展實(shí)施意見》《關(guān)于培育壯大新能源產(chǎn)業(yè)鏈的意見》等政策文件,謀劃制氫、氫存儲(chǔ)、氫運(yùn)輸、加氫站、氫燃料電池“五位一體”的氫能產(chǎn)業(yè)園;市州層面出臺(tái)《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2021-2035年)》《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展實(shí)施方案(2022-2025》《氫能產(chǎn)業(yè)安全管理辦法(試行)》等產(chǎn)業(yè)政策和行業(yè)規(guī)范,重點(diǎn)從產(chǎn)業(yè)布局、企業(yè)培育、技術(shù)攻關(guān)、要素保障、示范應(yīng)用等多維度考慮,加快推動(dòng)甘肅省氫能產(chǎn)業(yè)科學(xué)規(guī)劃、合理布局和健康可持續(xù)發(fā)展。
(二)產(chǎn)學(xué)研合作情況
省內(nèi)高校、科研院所、智庫(kù)和行業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)進(jìn)行氫能及相關(guān)產(chǎn)業(yè)等關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)。蘭白試驗(yàn)區(qū)聯(lián)合創(chuàng)新研究院依托現(xiàn)有50余家企業(yè)、高校和科研院所的聯(lián)合創(chuàng)新平臺(tái),建立“甘肅省氫能產(chǎn)業(yè)研究院”,協(xié)同共建單位開展氫能產(chǎn)業(yè)研究、技術(shù)創(chuàng)新等工作,聚集力量共同推進(jìn)氫能產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。蘭石集團(tuán)充分發(fā)揮甘肅省氫能裝備技術(shù)創(chuàng)新中心和新型氫(氨)儲(chǔ)能技術(shù)研發(fā)中心及示范項(xiàng)目產(chǎn)業(yè)資源集聚效應(yīng),吸引先進(jìn)技術(shù)落地示范項(xiàng)目,開展產(chǎn)學(xué)研用等多種合作模式,促進(jìn)氫能技術(shù)及裝備技術(shù)突破并產(chǎn)業(yè)化;聯(lián)合仙湖實(shí)驗(yàn)室成立蘭石仙湖聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室,推進(jìn)組建甘肅省氫能省級(jí)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。
(三)核心技術(shù)攻關(guān)情況
蘭石集團(tuán)在重點(diǎn)制備領(lǐng)域自主研發(fā)完成98MPa、50MPa高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫系列容器,達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平;研發(fā)制造1000Nm3/h堿性電解水制氫裝置和國(guó)內(nèi)首套20kW常溫常壓固態(tài)合金儲(chǔ)氫及燃料電池系統(tǒng);自主研發(fā)了國(guó)內(nèi)首臺(tái)套45MPa離子液氫氣壓縮機(jī),針對(duì)加氫機(jī)、壓縮機(jī)使用情況,研發(fā)完成微通道換熱器(PCHE),應(yīng)用在加氫站等多個(gè)場(chǎng)景。甘肅省青騏驥0.1萬(wàn)標(biāo)方/小時(shí)堿性電解水制氫設(shè)備項(xiàng)目已建成投產(chǎn),成為西北地區(qū)規(guī)模最大的制氫裝備核心材料電極生產(chǎn)、電解槽系統(tǒng)總成集氫能產(chǎn)、學(xué)、研平臺(tái)為一體的綜合性全產(chǎn)業(yè)鏈綠氫裝備生產(chǎn)制造及研發(fā)基地。蘭州新區(qū)石投集團(tuán)建設(shè)的“液態(tài)陽(yáng)光”項(xiàng)目,取得了電解水制氫催化劑、二氧化碳加氫合成甲醇催化劑和光伏發(fā)電-堿性電解水制氫-二氧化碳催化加氫制甲醇耦合3項(xiàng)完全知識(shí)產(chǎn)權(quán)的國(guó)際領(lǐng)先先進(jìn)技術(shù)。藍(lán)科石化依托“液態(tài)陽(yáng)光”技術(shù)基礎(chǔ),成功建成2022北京冬奧會(huì)液態(tài)陽(yáng)光加氫站示范項(xiàng)目,目前正在進(jìn)行工業(yè)化、產(chǎn)業(yè)化標(biāo)準(zhǔn)站建設(shè)方案的制定。玉門油田采用傳統(tǒng)蒸汽轉(zhuǎn)化法制氫工藝,研制出2萬(wàn)標(biāo)方/小時(shí)制氫裝置,用于汽油加氫、柴油加氫等裝置用氫,部分外輸銷售。
(四)產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目實(shí)施情況
各市州立足資源稟賦和產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ),搶占前沿陣地,紛紛加快布局氫能產(chǎn)業(yè)。酒泉市玉門油田可再生能源制氫和氫氣輸送管道工程等項(xiàng)目已建成投運(yùn),東方電氣東洞灘綜合智慧能源實(shí)驗(yàn)示范項(xiàng)目正在建設(shè)。武威市武威翌氫新能源科技紅沙崗兆瓦級(jí)可再生能源制造項(xiàng)目預(yù)計(jì)2024年12月建成投用;民勤中顧智慧新能源綠電制氫合成氨一體化項(xiàng)目已開工建設(shè)。張掖市氫能零碳產(chǎn)業(yè)園落地制氫項(xiàng)目6個(gè),其中,1個(gè)項(xiàng)目部分建成,3個(gè)項(xiàng)目加快建設(shè)。慶陽(yáng)市石化公司純度94.5%氫氣回收項(xiàng)目建成投產(chǎn),純度99.99%氫氣提純項(xiàng)目2024年8月建成;龍?jiān)措娏Ω拭C省公司環(huán)縣6萬(wàn)噸/年新能源制氫項(xiàng)目開工建設(shè)。隴南市投資32億元實(shí)施的50萬(wàn)千瓦風(fēng)光儲(chǔ)氫一體化示范項(xiàng)目加快推進(jìn)。定西市總投資246億元的氫能產(chǎn)業(yè)“一園兩基地”項(xiàng)目,計(jì)劃2021-2025年分批建設(shè)完成。平?jīng)鍪邪不蘸B菪履茉赐顿Y建設(shè)的氫能制儲(chǔ)運(yùn)用一體化項(xiàng)目組織招標(biāo)。
(五)應(yīng)用場(chǎng)景推廣情況
各市州積極推進(jìn)氫能在工業(yè)、交通、儲(chǔ)能領(lǐng)域的應(yīng)用,并不斷加強(qiáng)場(chǎng)景應(yīng)用的推廣。在交通領(lǐng)域,慶陽(yáng)市西峰區(qū)50輛氫能公交車已上線運(yùn)行。鎮(zhèn)原縣氫能重卡裝備項(xiàng)目已完成20臺(tái)樣車訂購(gòu)及調(diào)試,寧正、沙井子等煤炭礦區(qū)氫能重卡示范應(yīng)用項(xiàng)目正在積極對(duì)接。在石化產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域,甘肅省龍?jiān)戳闾籍a(chǎn)業(yè)園項(xiàng)目正在開展前期建設(shè)。在氫儲(chǔ)能領(lǐng)域,鼓勵(lì)儲(chǔ)能企業(yè)開展“多能互補(bǔ)+氫”“源網(wǎng)荷儲(chǔ)+氫”等多種示范試點(diǎn)。張掖市探索新能源就地消納渠道,購(gòu)置30輛氫能客車,投放在市區(qū)公交、丹霞大景區(qū)直通、景區(qū)擺渡等領(lǐng)域搭建應(yīng)用場(chǎng)景。中石油張掖公司配套建設(shè)的甘州區(qū)北三環(huán)加氫站設(shè)計(jì)日加氫能力500KG,一期設(shè)備全部安裝完成,具備加氫調(diào)試及充裝條件。
(六)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)情況
通過(guò)政府主導(dǎo)、企業(yè)參與模式,加快推進(jìn)加氫站、輸氫管道等基礎(chǔ)設(shè)施布局建設(shè),營(yíng)造良好氫能發(fā)展環(huán)境。玉門油田建成一條直徑200毫米、長(zhǎng)度5.77公里、壓力2.5兆帕、每小時(shí)輸氫能力10000標(biāo)方的輸氫管道,向周邊化工企業(yè)供氫。利用玉門油田煉廠富余灰氫,建成投運(yùn)充裝壓力20兆帕、壓縮能力3000標(biāo)方/小時(shí)的氫氣加注站,產(chǎn)品銷往周邊化工企業(yè)及新疆、青海、內(nèi)蒙古等省區(qū)。慶陽(yáng)永慶天然氣公司董志鎮(zhèn)撬裝加氫站、中石油東環(huán)路加氫站已完成建設(shè)運(yùn)營(yíng),其中慶陽(yáng)永慶撬裝設(shè)施加氫量500公斤/天,中石油慶陽(yáng)銷售公司東環(huán)路加油站設(shè)施加氫量500公斤/天。環(huán)縣“四位一體”綜合能源站加氫設(shè)施基礎(chǔ)已完工,等待設(shè)備安裝。
二、面臨的挑戰(zhàn)
(一)產(chǎn)業(yè)政策有待進(jìn)一步完善
省級(jí)層面氫能產(chǎn)業(yè)中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃需要進(jìn)一步健全,系統(tǒng)性、導(dǎo)向性、目標(biāo)性的產(chǎn)業(yè)政策相對(duì)較少,涉及氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展人才、資金、技術(shù)等方面專項(xiàng)政策更是少之又少。氫能產(chǎn)業(yè)相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)規(guī)劃、測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)還需要進(jìn)一步完善,且行業(yè)龍頭企業(yè)、涉氫企業(yè)參與制定行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)劃力度不足,制約氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
(二)研發(fā)制造成本有待進(jìn)一步降低
盡管目前整體上電解水制氫的成本穩(wěn)中有降,但受新能源電價(jià)影響,電解水制氫成本(20元/千克)約為天然氣制氫等灰氫成本(10元/千克)的2倍,制氫成本高,后期投資回收慢,產(chǎn)品市場(chǎng)推廣難度大。同時(shí),氫燃料電池汽車研發(fā)成本是傳統(tǒng)汽車的數(shù)倍乃至10倍,特別是質(zhì)子交換膜燃料電池,需要使用價(jià)格昂貴的鉑金屬催化劑,不僅導(dǎo)致電池成本增加,還受鉑金屬礦產(chǎn)資源約束。
(三)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)有待進(jìn)一步加快
目前,國(guó)內(nèi)外重視發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)的國(guó)家和地區(qū),均把加氫站等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)作為氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的突破口。甘肅省加氫站大多處于規(guī)劃布局和前期建設(shè)階段,雖然在2023年慶陽(yáng)市省內(nèi)首個(gè)加氫站建成投運(yùn),實(shí)現(xiàn)了零的突破,但目前站點(diǎn)數(shù)量極其有限、覆蓋面也?。灰呀ǔ傻募託湔颈M管投入運(yùn)營(yíng),但尚不具備服務(wù)大量客戶的能力。
(四)核心技術(shù)有待進(jìn)一步提高
目前,甘肅省在氫能技術(shù)和研發(fā)上基礎(chǔ)薄弱、人才匱乏。無(wú)論是電解水制氫核心技術(shù),還是氫燃料電池核心部件研發(fā)層面都相當(dāng)薄弱,特別是在碳紙、膜電極、催化劑等核心部件和材料方面依賴國(guó)外進(jìn)口,需要大量政策、資金、技術(shù)、人才強(qiáng)力支撐,在一定程度上阻礙了氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
三、對(duì)策建議
(一)合理布局氫能產(chǎn)業(yè)
按照甘肅省建設(shè)氫能產(chǎn)業(yè)“一個(gè)走廊、兩個(gè)示范區(qū)、兩個(gè)基地”的總體布局,堅(jiān)持“全省一盤棋”思想,在氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃、招商引資、項(xiàng)目布局等方面,統(tǒng)籌考慮各市州資源稟賦、產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)和區(qū)位條件等,實(shí)施“因地制宜、差異化發(fā)展”策略,避免在盲目投資下低端無(wú)序競(jìng)爭(zhēng)。發(fā)揮河西地區(qū)新能源資源稟賦優(yōu)勢(shì),重點(diǎn)發(fā)展綠氫產(chǎn)業(yè),加快打造綠氫生產(chǎn)及綜合利用先行示范區(qū);依托平慶地區(qū)油氣資源優(yōu)勢(shì),重點(diǎn)發(fā)展灰氫和藍(lán)氫產(chǎn)業(yè),推動(dòng)氫能——多能互補(bǔ)綜合能源示范區(qū)建設(shè)。爭(zhēng)取1-2個(gè)國(guó)家級(jí)新能源制氫領(lǐng)域示范項(xiàng)目落地甘肅省,整合全省綠氫資源,推動(dòng)氫能產(chǎn)業(yè)全鏈條發(fā)展。
(二)強(qiáng)化產(chǎn)業(yè)政策扶持
持續(xù)優(yōu)化發(fā)展環(huán)境,強(qiáng)化涉氫產(chǎn)業(yè)政策支持,研究出臺(tái)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長(zhǎng)期規(guī)劃及配套政策,對(duì)氫能產(chǎn)業(yè)技術(shù)人才、重大投資項(xiàng)目、核心技術(shù)攻關(guān)、推廣應(yīng)用、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)等方面予以支持。對(duì)符合條件的涉氫企業(yè)自主研發(fā)的技術(shù)領(lǐng)先產(chǎn)品推廣給予首臺(tái)套等政策支持,推動(dòng)形成規(guī)模效應(yīng)。學(xué)習(xí)其他省區(qū)做法,積極創(chuàng)新管理模式,制氫加氫一體站不再限制于化工園區(qū)。明確太陽(yáng)能、風(fēng)能等可再生能源電解水制氫項(xiàng)目不需取得危險(xiǎn)化學(xué)品安全生產(chǎn)許可。探索氫能汽車通行高速公路費(fèi)用全免,鼓勵(lì)城市對(duì)氫能汽車城區(qū)不限行。
(三)開展核心技術(shù)攻關(guān)
結(jié)合河西地區(qū)風(fēng)電光伏建設(shè)項(xiàng)目,研究大規(guī)模低成本可再生能源制綠氫技術(shù)。依托甘肅省蘭石集團(tuán)、甘肅省青騏驥等企業(yè)研制高效電解水制氫設(shè)備、大容量高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫設(shè)備、70MPa車載儲(chǔ)氫瓶、加氫設(shè)備等裝備,推進(jìn)基于綠氫的大規(guī)模甲醇反應(yīng)裝置、合成氨反應(yīng)裝置的研制。依托玉門油田等企業(yè)在建的純氫輸送管道、天然氣管道等項(xiàng)目,研究純氫管道輸氫、天然氣管道摻氫技術(shù)和安全標(biāo)準(zhǔn)。支持開展大規(guī)模氫(氨)儲(chǔ)能、燃料電池發(fā)電及氫內(nèi)燃機(jī)發(fā)電等技術(shù)研發(fā)。鼓勵(lì)蘭州大學(xué)、蘭州理工大學(xué)等有關(guān)高校和中科院蘭州化學(xué)物理研究所等科研院所開展光解水制氫、高效催化、固態(tài)儲(chǔ)氫、生物質(zhì)和核能制氫等前沿技術(shù)研究。
(四)加快基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)
優(yōu)先在可再生能源豐富、氫能資源有保障、應(yīng)用場(chǎng)景有潛力的地區(qū)規(guī)劃建設(shè)制氫、儲(chǔ)運(yùn)、加注等基礎(chǔ)設(shè)施,構(gòu)建安全、穩(wěn)定、高效、供需平衡的氫能供應(yīng)網(wǎng)絡(luò)體系。依托資源合理布局制氫基地,在可再生能源富集的河西地區(qū)開展可再生能源電解水制氫試點(diǎn)示范,建成具有一定規(guī)模的綠氫生產(chǎn)基地。結(jié)合實(shí)際穩(wěn)步構(gòu)建儲(chǔ)運(yùn)體系,在制氫量較大的地區(qū)開展儲(chǔ)氫基地建設(shè),探索高壓氣態(tài)、低溫液態(tài)等大規(guī)模儲(chǔ)氫方式。各市州根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際,以氫燃料電池汽車需求為導(dǎo)向,以供需平衡為原則,在依法依規(guī)、注重安全的基礎(chǔ)上,合理布局加氫站建設(shè)。
(五)支持本土企業(yè)發(fā)展
支持本土涉氫企業(yè)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)、資源共享、抱團(tuán)發(fā)展,引導(dǎo)省內(nèi)涉氫項(xiàng)目實(shí)施主體在同等條件下,優(yōu)先使用本土涉氫企業(yè)原料、用工、產(chǎn)品等,推動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈協(xié)同發(fā)展。支持涉氫企業(yè)與科研機(jī)構(gòu)、高校開展研發(fā)領(lǐng)域合作,促進(jìn)高精尖科技成果轉(zhuǎn)化應(yīng)用。鼓勵(lì)蘭石集團(tuán)、甘肅省青騏驥等氫能制備企業(yè)在工業(yè)企業(yè)、工業(yè)園區(qū)推廣煤制氫、工業(yè)副產(chǎn)氫制氫及氫氣純化工藝技術(shù)研究及集成應(yīng)用。聚焦氫燃料電堆、氫燃料電池等產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)鍵環(huán)節(jié),引進(jìn)一批關(guān)鍵核心項(xiàng)目,吸引外資、國(guó)有、民營(yíng)及社會(huì)資本多渠道參與,加快建設(shè)氫能產(chǎn)業(yè)集群。
(六)加快應(yīng)用場(chǎng)景建設(shè)
積極拓展氫能應(yīng)用場(chǎng)景,加快推動(dòng)氫能在工業(yè)、交通、儲(chǔ)能、發(fā)電等領(lǐng)域應(yīng)用?;ば袠I(yè)推廣以綠氫作為生產(chǎn)原料、燃料的低碳轉(zhuǎn)型升級(jí)示范,引導(dǎo)有關(guān)企業(yè)規(guī)模化使用綠氫生產(chǎn)合成氨、甲醇。鼓勵(lì)冶金行業(yè)探索綠氫冶金技術(shù)研發(fā)應(yīng)用。推進(jìn)加氫站建設(shè)和氫燃料電池汽車應(yīng)用,重點(diǎn)推廣氫燃料電池商用車應(yīng)用。鼓勵(lì)有自備線路的工礦企業(yè)探索使用氫燃料電池機(jī)車。積極推進(jìn)儲(chǔ)能領(lǐng)域示范應(yīng)用,重點(diǎn)在河西地區(qū)布局大規(guī)??稍偕茉粗茪鋬?chǔ)氫一體化示范工程,培育“風(fēng)光發(fā)電+氫儲(chǔ)能”一體化應(yīng)用模式。因地制宜開展氫電融合的微電網(wǎng)示范和氫能熱電聯(lián)供應(yīng)用示范。
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(作者單位:甘肅省工業(yè)經(jīng)濟(jì)和信息化研究院)
責(zé)任編輯:張莉莉