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我國氫能產(chǎn)業(yè)經(jīng)過“十四五”時期的發(fā)展,正從試點探索進入有序破局和規(guī)模化應用新階段。“十五五”時期,氫基能源與傳統(tǒng)工業(yè)、傳統(tǒng)交通、傳統(tǒng)能源的融合發(fā)展將成為新能源制氫的主要應用場景,也將成為綠氫產(chǎn)業(yè)鏈創(chuàng)新實踐的重點。
作為將可再生能源與綠色化工深度融合的創(chuàng)新能源模式,綠色氫氨醇這一“綠色石油”的崛起,不僅為我國能源轉(zhuǎn)型提供了新路徑,更為“雙碳”目標的實現(xiàn)注入了強勁動力,正悄然改寫新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展格局。
風光氫氨醇一體化:新能源就地消納新模式
國家能源局近期公示的首批氫能試點名單中,綠色氫氨醇項目占據(jù)主力,而在此前發(fā)布的首批綠色液體燃料技術(shù)攻關(guān)和產(chǎn)業(yè)化試點項目中,綠色氫氨醇項目同樣占據(jù)多數(shù)。預示著這一產(chǎn)業(yè)正處于從示范應用邁向規(guī)模化推廣的關(guān)鍵階段。
近日,在內(nèi)蒙古錫林浩特召開的綠色氫氨醇產(chǎn)業(yè)集群推進會上,中國產(chǎn)業(yè)發(fā)展促進會會長于彤透露,截至2025年10月,我國累計規(guī)劃風光氫氨醇一體化項目超800個,合計規(guī)劃綠氫產(chǎn)能近900萬噸/年,已建成產(chǎn)能超20萬噸/年,處于全球領(lǐng)先地位。
作為將可再生能源與綠色化工深度融合的創(chuàng)新能源模式,綠色氫氨醇這一“綠色石油”的崛起,不僅為我國能源轉(zhuǎn)型提供了新路徑,更為“雙碳”目標的實現(xiàn)注入了強勁動力,正悄然改寫新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展格局。
綠色氫氨醇成為連接綠電與終端應用的關(guān)鍵紐帶
打通電力、化工等多個領(lǐng)域的卡點,構(gòu)建一個跨行業(yè)、多能源協(xié)同的新型能源產(chǎn)業(yè)生態(tài)
目前,山東、甘肅、新疆、云南、江西、廣東公布了風電光伏增量項目競價結(jié)果,價格差最大高達35.71%。風電光伏增量項目在參與電力市場交易后,售價普遍低于預期。風光氫氨醇一體化發(fā)展模式給風電光伏企業(yè)帶來新的選擇機會。
風光氫氨醇一體化的核心邏輯是先靠風力、光伏發(fā)出綠電,再用電解水制成綠氫,之后,綠氫與空氣中的氮氣合成綠氨,或與捕集的二氧化碳反應制成綠色甲醇,最終形成“綠電-綠氫-綠氨/醇”的閉環(huán)產(chǎn)業(yè)鏈。
于彤認為,在氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中,綠色氫氨醇產(chǎn)業(yè)憑借獨特的技術(shù)優(yōu)勢和戰(zhàn)略價值,把不穩(wěn)定、難儲存和長距離運輸?shù)娘L光電能轉(zhuǎn)化為易儲運的化學能,正從概念走向?qū)嵺`,成為連接綠電與終端應用的關(guān)鍵紐帶。
我國風光資源豐富,到2035年風電光伏總裝機預計達36億千瓦,還有19億千瓦新增空間,但風光發(fā)電的間歇性、波動性一直是難題。中國能源研究會可再生能源專委會主任委員、國家能源局法制和體制改革司原副司長梁志鵬表示,綠色氫氨醇產(chǎn)業(yè)把可再生能源電力轉(zhuǎn)化為氫氨醇,既能當工業(yè)原料,又能替代煤炭、石油等傳統(tǒng)燃料,讓清潔能源“存得住、運得走、用得廣”,是增加可再生能源電力消納總量的新路徑。
中國有研科技集團首席專家、中國可再生能源學會副理事長蔣利軍表示,加快建設(shè)新型能源體系,提高新能源開發(fā)和消納是重中之重。風光氫氨醇一體化提供了新能源就地消納新模式,通過電解水制氫,將綠電變?yōu)榫G氫、綠氨、綠醇,可實現(xiàn)風光資源的多元化應用。
具備經(jīng)濟性是綠色氫氨醇受歡迎的重要因素。數(shù)據(jù)顯示,電解水制氫成本與2020年相比下降近50%。專家表示,隨著柔性制氫技術(shù)和一體化控制系統(tǒng)示范推廣,在風光資源富集區(qū),綠色氫能成本有望進一步降低。2030年前后,綠氫每公斤價格可能降至10元。風光氫氨醇一體化不僅能解決綠電消納和收益問題,而且能打通電力、化工、交通、農(nóng)業(yè)等多個領(lǐng)域的卡點,構(gòu)建一個跨行業(yè)、多能源協(xié)同的新型能源產(chǎn)業(yè)生態(tài)。
綠色氫氨醇項目集中在“三北”地區(qū)
隨著技術(shù)不斷進步及西部新能源大規(guī)模開發(fā)和轉(zhuǎn)化,未來將構(gòu)建一種新型的西能東輸模式
“十四五”期間,隨著新疆庫車綠氫示范項目、遠景能源赤峰綠氨項目等一批標桿工程陸續(xù)落地,河鋼、寶武等鋼鐵企業(yè)的氫冶金項目也如火如荼推進。石油和化學工業(yè)規(guī)劃院新能源研究中心副主任楊錚表示,我國綠色氫氨醇投產(chǎn)、在建和規(guī)劃項目大部分集中在風光資源豐富的“三北(西北、華北、東北)”地區(qū)。其中,內(nèi)蒙古、吉林、新疆、河北、寧夏、甘肅、山西、青海等地已發(fā)布相應規(guī)劃或?qū)嵤┓桨福膭畲笠?guī)模發(fā)展新能源制綠色氫氨醇產(chǎn)業(yè)。
內(nèi)蒙古錫林郭勒盟可再生能源資源豐富,是我國重點規(guī)劃建設(shè)的9個大型現(xiàn)代風電基地之一,日益完善的產(chǎn)業(yè)生態(tài)、堅實有力的基礎(chǔ)設(shè)施,以及真金白銀的政策保障,將進一步夯實其綠色氫氨醇產(chǎn)業(yè)集群崛起的根基。目前,錫林郭勒盟已建成新能源裝機超2300萬千瓦、年發(fā)綠電500億千瓦時。蔣利軍認為,錫林郭勒盟的資源稟賦和應用場景,使其具備氫能產(chǎn)業(yè)率先破局的天然優(yōu)勢,通過政策突破和技術(shù)創(chuàng)新并重,有望為全國產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型提供經(jīng)驗。
在吉林省松原市,總投資296億元的中能建松原氫能產(chǎn)業(yè)園風光氫氨醇一體化示范項目將于年底前投產(chǎn)。該項目構(gòu)建了“風光發(fā)電、綠電制氫、綠色合成氨醇”的完整產(chǎn)業(yè)鏈。中國能建綠色氫氨新能源(松原)公司副總經(jīng)理李昌倫表示,采用綠電直連制綠氫進而合成綠氨,新能源波動性與化工合成穩(wěn)定性之間的耦合,讓目前這個全球體量最大的風光氫氨醇一體化項目在技術(shù)上實現(xiàn)了突破。
蔣利軍指出,我國氫能產(chǎn)業(yè)已從試點探索進入有序破局新階段,基于不同地區(qū)的資源和市場特點,正在形成一系列區(qū)域化差異化的發(fā)展態(tài)勢,京津冀、長三角、珠三角已形成燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)鏈集群,“三北”地區(qū)依托風光資源優(yōu)勢和工業(yè)基礎(chǔ),成為綠氫生產(chǎn)核心區(qū)。
作為一種長期儲能載體,綠色氫氨醇具有獨特優(yōu)勢。中國科學院院士、中國電力科學研究院名譽院長周孝信表示,2025~2060年,我國全社會年用電量將從10萬億千瓦時增至21萬億千瓦時。綠氫作為長期儲能介質(zhì),可在極端條件下為電力系統(tǒng)提供韌性支持。綠氫合成甲烷、甲醇等綠色燃料和化工原料,與已初步實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的綠氨等綠色燃料一起,成為新型能源體系中重要綠色能源的組成部分。
綠氫與新型電力系統(tǒng)的運行機制,以及其生產(chǎn)過程和發(fā)電應用,對提升新型電力系統(tǒng)靈活性調(diào)節(jié)能力起到顯著作用。周孝信認為,隨著技術(shù)不斷進步及西部新能源大規(guī)模開發(fā)和轉(zhuǎn)化,未來將構(gòu)建一種新型的西能東輸模式。
綠色氫氨醇市場前景光明,但發(fā)展道路曲折
面臨生產(chǎn)成本較高、跨領(lǐng)域技術(shù)耦合及規(guī)模化生產(chǎn)技術(shù)驗證不足、標準體系尚不完善等挑戰(zhàn)
盡管風光氫氨醇一體化前景光明,但整個產(chǎn)業(yè)鏈要實現(xiàn)規(guī)模化快速發(fā)展,仍面臨生產(chǎn)成本較高、跨領(lǐng)域技術(shù)耦合及規(guī)模化生產(chǎn)技術(shù)驗證不足、標準體系尚不完善等挑戰(zhàn)。
聚焦制氫環(huán)節(jié),中國科學院院士唐叔賢表示,綠氫成本是氫能實現(xiàn)可持續(xù)目標的關(guān)鍵,要想辦法將綠氫成本降至與灰氫成本相當。綠電制氫和二氧化碳捕集兩大問題成為綠氫成本下降的主要阻礙,要消除綠氫高成本瓶頸,必須依靠技術(shù)創(chuàng)新。
于彤指出,推動綠色氫氨醇產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展,離不開智能化、綠色化、融合化。為此,要整體優(yōu)化生產(chǎn)成本,開展電解槽等關(guān)鍵設(shè)備技術(shù)攻關(guān),降低設(shè)備成本,同時利用電網(wǎng)棄電或采用離網(wǎng)模式生產(chǎn)綠色氫氨醇以降低電力成本;組織新能源企業(yè)與氨醇等化工企業(yè)開展聯(lián)合技術(shù)攻關(guān),加快打通“綠電-綠氫-綠氨/醇”產(chǎn)業(yè)鏈,推動綠色氫氨醇規(guī)模化應用;繼續(xù)完善國內(nèi)綠色氫氨醇標準體系,加強與國際認證機構(gòu)的交流與合作,推動我國綠色氫氨醇認證標準與國際接軌。
氫儲運環(huán)節(jié)同樣制約風光氫氨醇一體化健康發(fā)展。航天氫能科技公司副總經(jīng)理兼總工程師安剛認為,只有消除大規(guī)模儲運技術(shù)瓶頸,才能大幅降低氫氣成本,氫能社會才能真正到來。
澳大利亞技術(shù)科學與工程院外籍院士劉科針對如何實現(xiàn)低成本的氫能制取和儲運提出低碳甲醇方案,即利用綠電與劣質(zhì)煤,以及微礦分離技術(shù)制備甲醇。他指出,低碳甲醇是綠氫最好的儲運載體,還可利用現(xiàn)有的加能站加注,最大程度提升了經(jīng)濟性。
楊錚指出,目前,新能源電力制氫成本較高,生物質(zhì)資源收儲成本也高,導致綠色氫氨醇生產(chǎn)成本較高。同時,由于國內(nèi)供需錯位,全國跨區(qū)域供應鏈建設(shè)進度慢,導致西北新能源基地運輸?shù)浇K端不具備經(jīng)濟性。從長遠看,氫氨醇市場前景光明,但發(fā)展道路曲折。
責任編輯: 張磊