氫能在我國(guó)能源轉(zhuǎn)型中的地位和作用

氫能，能源轉(zhuǎn)型，綠氫。

      伴隨新一輪工業(yè)革命，能源開(kāi)發(fā)利用技術(shù)出現(xiàn)深刻變革，綠色低碳成為全球能源發(fā)展大勢(shì)。氫能作為21世紀(jì)人類(lèi)可持續(xù)發(fā)展的清潔可再生能源，目前已受到全球范圍的高度重視，在我國(guó)也受到廣泛關(guān)注。面對(duì)能源安全、環(huán)境保護(hù)等壓力，氫能有望在能源轉(zhuǎn)型過(guò)程中扮演重要角色，氫能作為目前最具潛力的二次清潔能源在我國(guó)能源轉(zhuǎn)型中將占據(jù)重要地位。

1.我國(guó)能源體系正在向“清潔、低碳、智慧”轉(zhuǎn)型

1.1我國(guó)能源發(fā)展的主要矛盾已從供應(yīng)總量不足轉(zhuǎn)變?yōu)槟茉唇Y(jié)構(gòu)落后

      當(dāng)前，我國(guó)能源消費(fèi)總量已由“高增量、高增速”轉(zhuǎn)變?yōu)椤暗驮隽俊⒌驮鏊佟?，能源供需矛盾得到極大緩和。我國(guó)一次能源消費(fèi)總量增長(zhǎng)情況如圖1所示：

       由圖1可以看出，2001－2017年能源消費(fèi)總量增速呈臺(tái)階式下降，2001－2005年的年均增速為12.3%，2006－2010年的年均增速為6.7%，2011－2017年的年均增速為3.2%。能源消費(fèi)增速和增量的“雙回落”也使得國(guó)內(nèi)煤炭、煤電、煉油生產(chǎn)能力出現(xiàn)較為嚴(yán)重的過(guò)剩，產(chǎn)能利用率已跌落至70%甚至更低。

      由富煤缺油少氣能源稟賦條件所致，目前我國(guó)能源結(jié)構(gòu)呈“一煤獨(dú)大”的現(xiàn)狀。我國(guó)同其他國(guó)家一次能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)對(duì)比如圖2所示。

      圖2我國(guó)同其他國(guó)家一次能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)對(duì)比由圖2可以看出，通過(guò)分品種能源結(jié)構(gòu)的國(guó)際對(duì)比，全球已普遍處于油氣時(shí)代，石油和天然氣消費(fèi)占一次能源消費(fèi)比重超過(guò)50%，而部分發(fā)達(dá)國(guó)家已開(kāi)始向可再生能源時(shí)代邁進(jìn)，例如德國(guó)的可再生能源占比就已超過(guò)了15%。相比之下，我國(guó)仍處于煤炭時(shí)代，煤炭消費(fèi)占比高達(dá)60%以上。

1.2能源轉(zhuǎn)型肩負(fù)保障能源安全、減少環(huán)境污染和應(yīng)對(duì)氣候變化的使命

     我國(guó)能源發(fā)展正面臨著嚴(yán)重的能源安全、環(huán)境污染和溫室氣體排放問(wèn)題。能源安全方面，目前我國(guó)70%以上的石油和40%以上的天然氣依賴(lài)進(jìn)口，國(guó)際地緣政治的“風(fēng)吹草動(dòng)”以及油氣價(jià)格波動(dòng)，都會(huì)對(duì)經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定運(yùn)行造成沖擊；環(huán)境污染方面，我國(guó)各種主要污染物排放總量過(guò)高，二氧化硫、氮氧化物、煙（粉）塵以及可吸入顆粒物長(zhǎng)期高居世界第一位，已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)環(huán)境容量，環(huán)境質(zhì)量總體處于歷史上最差的時(shí)期，目前全國(guó)25個(gè)省份都存在不同程度霧霾污染問(wèn)題，部分城市每年出現(xiàn)霧霾污染達(dá)200ｄ；應(yīng)對(duì)氣候變化方面，我國(guó)作為世界第一溫室氣體排放大國(guó)，排放總量接近美國(guó)及歐盟排放總和，人均排放量將明顯超過(guò)部分歐盟國(guó)家水平，國(guó)際社會(huì)對(duì)我國(guó)的指責(zé)也越來(lái)越多。

     綜上所述，為了保障能源安全、減少環(huán)境污染和應(yīng)對(duì)氣候變化，以多元化、清潔化和低碳化為特點(diǎn)的能源轉(zhuǎn)型已迫在眉睫。

1.3經(jīng)濟(jì)合理、穩(wěn)定安全和綠色低碳的“不可能三角”亟待破解

     建立多元化、清潔化和低碳化的能源供應(yīng)體系是我國(guó)能源轉(zhuǎn)型的總體戰(zhàn)略目標(biāo)，但轉(zhuǎn)型的道路是曲折的。近幾年發(fā)生在能源轉(zhuǎn)型過(guò)程中的許多問(wèn)題，例如可再生能源發(fā)展遭遇了“上網(wǎng)難”的問(wèn)題，雖然經(jīng)過(guò)燃煤機(jī)組深度調(diào)峰改造及體制機(jī)制創(chuàng)新，棄電現(xiàn)象得到了一定的緩解，但未來(lái)可再生能源高比例發(fā)展仍然要面對(duì)消納難、接入難的問(wèn)題。天然氣方面，北方供暖“煤改氣”過(guò)程中的供需脫節(jié)，導(dǎo)致部分地區(qū)在采暖季“斷氣”、用戶燒不起氣等現(xiàn)象，嚴(yán)重影響了經(jīng)濟(jì)正常運(yùn)行，也造成了諸多負(fù)面質(zhì)疑。基于此，有學(xué)者提出了“經(jīng)濟(jì)合理、穩(wěn)定安全和綠色低碳”的“不可能三角”。

     為持續(xù)推進(jìn)能源轉(zhuǎn)型進(jìn)程，需要重新審視整個(gè)能源系統(tǒng)，將供應(yīng)和需求統(tǒng)籌考慮，以新技術(shù)、新業(yè)態(tài)和新模式來(lái)破解“不可能三角”。

2.氫能將在能源轉(zhuǎn)型過(guò)程中扮演重要角色

2.1主要國(guó)家和研究機(jī)構(gòu)都已對(duì)氫能發(fā)展表示出強(qiáng)烈關(guān)注

      在積極應(yīng)對(duì)氣候變化背景下，到21世紀(jì)末確保實(shí)現(xiàn)2℃甚至1.5℃溫升控制目標(biāo)，正推動(dòng)全球能源供需體系向低碳化、無(wú)碳化加快轉(zhuǎn)型。主要發(fā)達(dá)國(guó)家把綠色低碳作為保障能源安全、引領(lǐng)技術(shù)創(chuàng)新的重要方面，積極謀求新的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。隨著氫能應(yīng)用技術(shù)發(fā)展逐漸成熟，以及全球應(yīng)對(duì)氣候變化壓力的持續(xù)增大，氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展在世界各國(guó)備受關(guān)注，氫能及燃料電池技術(shù)作為促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)實(shí)現(xiàn)低碳環(huán)保發(fā)展的重要?jiǎng)?chuàng)新技術(shù)，已經(jīng)在全球范圍內(nèi)達(dá)成了共識(shí)。

      截至目前，多國(guó)政府都已出臺(tái)氫能及燃料電池發(fā)展戰(zhàn)略路線圖，日本、德國(guó)等國(guó)家更是將氫能規(guī)劃上升到國(guó)家能源戰(zhàn)略高度。日本政府提出了建設(shè)“氫能社會(huì)”的宏偉戰(zhàn)略，于2017年12月出臺(tái)《氫能源基本戰(zhàn)略》，旨在全球率先實(shí)現(xiàn)“氫社會(huì)”，以實(shí)現(xiàn)社會(huì)低碳發(fā)展目標(biāo)和尋求日本經(jīng)濟(jì)新的增長(zhǎng)點(diǎn)；韓國(guó)政府將氫能作為三大戰(zhàn)略投資重點(diǎn)之一，于2019年1月發(fā)布了“氫能經(jīng)濟(jì)發(fā)展路線圖”，明確了面向2040年的氫能發(fā)展目標(biāo)、戰(zhàn)略及重點(diǎn)任務(wù)；美國(guó)、德國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家都已認(rèn)識(shí)到氫能在未來(lái)能源系統(tǒng)乃至社會(huì)系統(tǒng)中的地位和作用，競(jìng)相開(kāi)始搶占產(chǎn)業(yè)鏈各個(gè)環(huán)節(jié)的技術(shù)制高點(diǎn)，力爭(zhēng)使本國(guó)在此輪氫能變革中占得先機(jī)。國(guó)際氫能委員會(huì)、國(guó)際能源署、麥肯錫等研究機(jī)構(gòu)，對(duì)于氫能發(fā)展的前景都普遍看好。其中，據(jù)國(guó)際氫能委員會(huì)預(yù)計(jì)，到2050年氫能可以滿足全球一次能源總需求的12%，氫能及氫能技術(shù)相關(guān)市場(chǎng)規(guī)模將超過(guò)2.5萬(wàn)億美元。

2.2當(dāng)前氫能在我國(guó)的主要應(yīng)用

    氫氣的利用由來(lái)已久，但并非是當(dāng)前備受關(guān)注的交通和電力領(lǐng)域，而主要作為生產(chǎn)原料應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域。2017年我國(guó)氫氣終端消費(fèi)結(jié)構(gòu)如圖3所示。

     由圖3可以看出，據(jù)莫尼塔研究分析，2017年我國(guó)氫氣消費(fèi)量超過(guò)2500萬(wàn)t，基本全部用于工業(yè)。其中，生產(chǎn)合成氨用氫占比為37%、甲醇用氫占比為19%、煉油用氫占比為10%、直接燃燒占比為15%。在合成氨和甲醇生產(chǎn)過(guò)程中，需要使用氫氣與氮?dú)饣蛞谎趸及l(fā)生反應(yīng)，而氫氣則由煤炭、天然氣等化石能源制成。在煉油過(guò)程中，需要使用氫氣對(duì)油品進(jìn)行加氫裂化、加氫精制等處理，以獲得更多高附加值產(chǎn)品。此外在發(fā)電行業(yè)、食品加工行業(yè)、電子器械制造業(yè)等行業(yè)，也會(huì)使用氫氣作為生產(chǎn)原料或保護(hù)氣?？傊?，工業(yè)領(lǐng)域主要將氫氣作為原料來(lái)使用，而并非能源，氫氣扮演的依舊是工業(yè)原料的角色。

2.3氫能未來(lái)將扮演的新角色

    為了實(shí)現(xiàn)我國(guó)能源系統(tǒng)的多元化、清潔化和低碳化轉(zhuǎn)型，氫能的發(fā)展可以從“二次能源、能源載體、低碳原料”這3個(gè)角度切入，助推能源轉(zhuǎn)型進(jìn)程。

    （1）氫氣可作為高效低碳的二次能源。氫氣本身是一種高能源密度的二次能源（單位質(zhì)量），同時(shí)也具有較強(qiáng)的電化學(xué)活性、可通過(guò)燃料電池進(jìn)行發(fā)電。因此氫氣可應(yīng)用于燃料電池汽車(chē)從而替代傳統(tǒng)燃油汽車(chē)，節(jié)約石油消費(fèi)；也可以用于家用熱電聯(lián)產(chǎn)，減少電力和熱力需求；還可以直接將氫氣摻入到天然氣管網(wǎng)直接燃燒。此外，氫燃料電池還可被用作備用應(yīng)急電源，在維護(hù)公共安全領(lǐng)域發(fā)揮影響力，未來(lái)隨著5G基站和大數(shù)據(jù)中心的建設(shè)，氫能備用應(yīng)急電源的應(yīng)用場(chǎng)景將進(jìn)一步擴(kuò)展。

    （2）氫氣可作為靈活智慧的能源載體。通過(guò)電解水制氫技術(shù)及氫氣與其他能源品種之間的轉(zhuǎn)化，可提高可再生能源的消納、提供長(zhǎng)時(shí)間儲(chǔ)能、優(yōu)化區(qū)域物質(zhì)流和能量流，進(jìn)而建立多能互補(bǔ)的能源發(fā)展新模式。圍繞氫能的多能互補(bǔ)模式示意如圖４所示。

    由圖4可以看出，在區(qū)域電力冗余時(shí)，可通過(guò)電解水制氫將多余電力轉(zhuǎn)化為氫氣并儲(chǔ)存起來(lái)；在電力和熱力供應(yīng)不足時(shí)，氫氣可以通過(guò)電化學(xué)反應(yīng)發(fā)電、熱電聯(lián)供、直接燃燒等方式來(lái)實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)和熱網(wǎng)供需平衡。氫氣可以以5%～20%的比例摻入天然氣管網(wǎng)，成為天然氣的替代能源，還可與二氧化碳發(fā)生烷基化反應(yīng)制成甲烷。除此之外，電解水制氫可以協(xié)同生產(chǎn)氫氣和氧氣，后者是很好的化工原料和燃燒介質(zhì)。

    （3）氫氣可作為綠色清潔的工業(yè)原料。國(guó)際能源署、麥肯錫等機(jī)構(gòu)都認(rèn)為氫能將實(shí)現(xiàn)工業(yè)部門(mén)的深度脫碳，主要方式為應(yīng)用氫能革新型工藝，可以大規(guī)模使用“綠氫”替代“灰氫”（即由焦?fàn)t煤氣、氯堿尾氣等工業(yè)副產(chǎn)氣制取的氫）。氫氣直接還原鐵是氫能革新型工藝的典型代表，該工藝使用氫氣作為還原劑，將鐵礦石直接還原為海綿鐵，之后進(jìn)入電爐煉鋼，從而節(jié)省了焦炭的使用、減少了因原料帶來(lái)的二氧化碳排放?！熬G氫”替代“灰氫”是使用來(lái)自可再生能源的氫氣，來(lái)替代合成氨、甲醇生產(chǎn)過(guò)程中的化石能源制氫，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)深度脫碳。

2.4未來(lái)氫能將有望在工業(yè)、交通、建筑等領(lǐng)域“多點(diǎn)開(kāi)花”

     在加速推進(jìn)能源轉(zhuǎn)型過(guò)程中，氫能將有望全面融入能源需求側(cè)的各個(gè)領(lǐng)域。在工業(yè)領(lǐng)域，氫能將從原料和能源“雙管齊下”。原料方面，氫能將廣泛應(yīng)用于鋼鐵、化工、石化等行業(yè)，替代煤炭、石油等化石能源；能源方面，氫能將通過(guò)燃料電池技術(shù)進(jìn)行熱電聯(lián)產(chǎn)，滿足分布式工業(yè)電力和熱力需求，預(yù)計(jì)2050年工業(yè)領(lǐng)域氫能需求將超過(guò)3500萬(wàn)t；在交通領(lǐng)域，氫燃料電池汽車(chē)將與鋰電池汽車(chē)“各司其職、各盡所長(zhǎng)”，共同推動(dòng)新能源汽車(chē)對(duì)傳統(tǒng)燃油汽車(chē)的替代作用，在交通領(lǐng)域掀起新能源變革浪潮；由于氫燃料電池汽車(chē)具有行駛里程長(zhǎng)、燃料加注時(shí)間短、能量密度高、耐低溫等優(yōu)勢(shì)，在寒冷地區(qū)的載重貨運(yùn)、長(zhǎng)距離運(yùn)輸、公共交通甚至航空航天等領(lǐng)域更具有推廣潛力；預(yù)計(jì)2050年交通領(lǐng)域氫氣需求將接近4000萬(wàn)t；在建筑和其他領(lǐng)域，家用氫燃料電池、燃料電池應(yīng)急電源等技術(shù)設(shè)備也有望實(shí)現(xiàn)規(guī)模化應(yīng)用，預(yù)計(jì)2050年氫氣需求將接近2000萬(wàn)t。

     綜上所述，2050年全社會(huì)氫氣需求或?qū)⒔咏?億t（折合約3.8億t標(biāo)準(zhǔn)煤）。若實(shí)現(xiàn)“2℃”的碳減排情景，氫能需求還將進(jìn)一步增加至1.5億t水平甚至更高，增幅接近60%。

      為了實(shí)現(xiàn)氫能的大規(guī)模應(yīng)用，近期（2025年）應(yīng)聚焦于工業(yè)領(lǐng)域，圍繞石化、化工等行業(yè)的原料氫氣需求，在供需匹配、價(jià)格合理的前提下開(kāi)展“綠氫”替代“灰氫”，同時(shí)探索氫燃料電池推廣模式和管理體制，推進(jìn)加氫站等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)；中期（2035年）應(yīng)采用工業(yè)與交通并重策略，在工業(yè)領(lǐng)域推廣氫能冶煉、氫能化工等先進(jìn)技術(shù)，交通領(lǐng)域可大規(guī)模普及氫燃料電池重型卡車(chē)、物流車(chē)等；遠(yuǎn)期（2050年）氫能將以全方位實(shí)現(xiàn)氫能社會(huì)為目標(biāo)，在工業(yè)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)原料、燃料“雙替代”，交通領(lǐng)域氫燃料電池汽車(chē)高比例應(yīng)用，建筑領(lǐng)域推廣家用氫燃料電池和分布式電源。

3氫能生產(chǎn)格局需面向綠色低碳變革

3.1我國(guó)氫氣主要來(lái)自化石能源，氫源需要優(yōu)化

      我國(guó)目前所使用的氫氣主要來(lái)自化石能源、尤其是煤炭，氫源結(jié)構(gòu)遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于發(fā)達(dá)國(guó)家、甚至低于全球平均水平。根據(jù)中國(guó)氫能標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)提供數(shù)據(jù)，全球、日本和中國(guó)氫源結(jié)構(gòu)對(duì)比如圖5所示。

      由圖5可以看出，從全球平均水平看，氫氣48%來(lái)自天然氣、30%來(lái)自醇類(lèi)重整、18%來(lái)自焦?fàn)t煤氣。在氫能強(qiáng)國(guó)日本，本國(guó)氫氣產(chǎn)能中電解水制氫占63%、天然氣重整占8%、焦?fàn)t煤氣占6%，值得一提的是，日本在本國(guó)大力發(fā)展氫能應(yīng)用技術(shù)的同時(shí)，也在積極尋求海外氫能供應(yīng)合作商，目前已與澳大利亞、文萊等國(guó)簽署了氫能供應(yīng)的合作協(xié)議。而我國(guó)2016年全國(guó)氫氣產(chǎn)量約2100萬(wàn)t，其中來(lái)自煤制氫的氫氣占62%、天然氣制氫占19%，電解水制氫僅占1%。可見(jiàn)，我國(guó)的氫源結(jié)構(gòu)目前仍是以煤為主，清潔度不夠。

3.2能源轉(zhuǎn)型視角下，氫源選擇的“四要素”

      為了滿足未來(lái)全社會(huì)對(duì)于氫能的需求，需要從能源轉(zhuǎn)型的視角出發(fā)，從“資源供應(yīng)、成本效益、能源效率、環(huán)境效益”這4個(gè)要素入手，綜合評(píng)價(jià)、統(tǒng)籌考慮后，對(duì)氫源進(jìn)行合理選擇。

      具體而言，資源供應(yīng)可理解為適用性，包括制氫原料的可獲得性，以及氫氣供應(yīng)與需求在數(shù)量、質(zhì)量上的匹配程度，發(fā)展氫能不應(yīng)以犧牲能源安全為代價(jià)，同時(shí)在選擇氫源時(shí)也要考慮氫氣的供應(yīng)量和純度等因素，因此適用性是氫源選擇的第一考慮因素；經(jīng)濟(jì)性是指氫氣的生產(chǎn)成本，成本低廉是需求側(cè)使用氫能替代傳統(tǒng)能源時(shí)最現(xiàn)實(shí)考慮因素，一般情況下成本高的氫源將被排除在市場(chǎng)之外；能源效率是指能源投入和產(chǎn)出效率，這里需要使用全生命周期評(píng)價(jià)方法，如果氫氣生產(chǎn)環(huán)節(jié)使用了二次能源，則需要將二次能源生產(chǎn)過(guò)程的能源效率考慮在內(nèi)，例如焦?fàn)t煤氣副產(chǎn)氫的能效評(píng)估，就需要考慮由煤炭到煉焦和焦?fàn)t煤氣環(huán)節(jié)的能源損失；環(huán)境效益是指氫氣生產(chǎn)所造成的環(huán)境污染物和二氧化碳排放，同樣需要使用全生命周期評(píng)價(jià)方法，例如電解水制氫雖然可以實(shí)現(xiàn)無(wú)污染無(wú)排放，但如果電力來(lái)自于煤電，則需要將燃煤發(fā)電環(huán)節(jié)的污染和排放算在內(nèi)。

3.3不同制氫工藝綜合評(píng)估結(jié)果

      基于四要素對(duì)不同氫源綜合評(píng)價(jià)結(jié)果如圖6所示。

      由圖6可以看出，從當(dāng)前情況來(lái)看，煤制氫在資源供應(yīng)方面比較有保障（我國(guó)煤炭資源相對(duì)豐富）、具有明顯的成本優(yōu)勢(shì)（10～15元/kg氫氣）、能源效率一般（58%～66%）、碳排放問(wèn)題比較大（20～25kg二氧化碳/kg氫氣）；天然氣制氫在資源供應(yīng)上存在明顯短板（天然氣對(duì)外依存度高、采暖季天然氣供應(yīng)短缺等）、成本效益一般（20～30元/kg氫氣）、能源效率一般（70%～75%）、存在碳排放問(wèn)題（7～10kg二氧化碳/kg氫氣）；可再生能源制氫的資源供應(yīng)一般（可再生能源生產(chǎn)主要集中在東北、西北、西南等地區(qū)，與氫氣需求端存在空間分離）、成本效益較差（電價(jià)為0.5元/kw·h時(shí)，制氫成本高達(dá)40元/kg氫氣以上）、能源效率較高（可達(dá)75%～80%）、無(wú)碳排放（采用先進(jìn)技術(shù)工藝）。值得一提的是，使用煤電來(lái)電解水制氫，除了在資源供應(yīng)方面具有一定優(yōu)勢(shì)（煤電機(jī)組閑置情況嚴(yán)重），制氫成本超過(guò)40元/kg氫氣、全生命周期能源效率低于30%、碳排放量超過(guò)70kg二氧化碳/kg氫氣，是最不宜發(fā)展的制氫工藝。

3.4近期、中期和中長(zhǎng)期各制氫路線的發(fā)展重點(diǎn)

      （1）煤制氫?？紤]到巨大的煤制氫產(chǎn)能存量和煤制氫低成本特點(diǎn)，近期、中期煤制氫仍然將是我國(guó)氫氣的最主要來(lái)源，應(yīng)立足存量，滿足工業(yè)領(lǐng)域中化工、石化等行業(yè)規(guī)模化氫氣需求，同時(shí)應(yīng)注重碳捕捉、封存和利用技術(shù)（CCUS）與煤制氫的整合應(yīng)用，降低項(xiàng)目總體成本、提高煤炭利用效率。中長(zhǎng)期可將“煤制氫＋CCUS”作為我國(guó)氫源的重要組成部分之一。

    （2）天然氣制氫?？紤]到資源供應(yīng)約束和成本問(wèn)題，近期和中期不宜大規(guī)模發(fā)展天然氣制氫，已有產(chǎn)能應(yīng)注重發(fā)揮設(shè)備的靈活性和清潔性，在環(huán)境污染嚴(yán)重地區(qū)提供氫氣供應(yīng)。中長(zhǎng)期則可通過(guò)固體氧化物燃料電池（SOFC）等技術(shù)，在終端需求側(cè)通過(guò)天然氣重整“制氫＋SOFC”模式，構(gòu)建分布式熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)。

    （3）甲醇制氫。甲醇價(jià)格近幾年波動(dòng)明顯，給甲醇制氫造成了嚴(yán)重影響。近中期應(yīng)謹(jǐn)慎發(fā)展，并注重甲醇重整制氫＋燃料電池一體化應(yīng)用技術(shù)的研發(fā)和示范。甲醇還有望成為氫氣儲(chǔ)存的介質(zhì)，可探索“氫氣生產(chǎn)－合成甲醇－甲醇運(yùn)輸－重整制氫”的模式，為氫能大規(guī)模儲(chǔ)運(yùn)提供可能。

    （4）工業(yè)副產(chǎn)氫。我國(guó)氯堿、煉焦以及鋼鐵等行業(yè)有大量工業(yè)副產(chǎn)氫資源，足以滿足近期和中期氫氣的增量需求。但因渠道、價(jià)格、信息等原因，這些副產(chǎn)氫很大一部分被用來(lái)直接燃燒甚至排空。因此，未來(lái)應(yīng)探索將工業(yè)副產(chǎn)氫高值化利用的商業(yè)模式，將副產(chǎn)氫提純并運(yùn)輸至氫氣需求側(cè)，更好的發(fā)揮氫能價(jià)值。

    （5）可再生能源制氫。作為“綠氫”的典型代表，成本高是可再生能源制氫發(fā)展的最大障礙。近期和中期應(yīng)在“降成本”上做足文章，在可再生能源資源豐富地區(qū)，探索現(xiàn)場(chǎng)制氫、電力直接交易、提供電力輔助服務(wù)、移峰填谷等模式，爭(zhēng)取獲得相對(duì)較低的電價(jià)。同時(shí)還應(yīng)加大氫能儲(chǔ)運(yùn)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，提高氫能的空間調(diào)配能力。隨著可再生能源的高比例發(fā)展，可再生能源制氫將有望成為綠色氫氣規(guī)?；?yīng)的最重要來(lái)源。

4主要結(jié)論和建議

    （1）在我國(guó)能源轉(zhuǎn)型中，氫能將扮演“高效低碳的二次能源，靈活智慧的能源載體，綠色清潔的工業(yè)原料”的角色，在我國(guó)交通、工業(yè)、建筑、電力等部門(mén)得到廣泛應(yīng)用。預(yù)計(jì)2050年全國(guó)氫能需求將接近1億t，在積極應(yīng)對(duì)氣候變化、實(shí)現(xiàn)“2℃”目標(biāo)情景下，需求有望超過(guò)1.5億t。面對(duì)如此規(guī)模的氫氣需求，氫源結(jié)構(gòu)也需在現(xiàn)有“以煤為主”的格局基礎(chǔ)上進(jìn)行綠色低碳變革。

    （2）可再生能源制氫、“煤制氫＋CCUS”等技術(shù)將共同構(gòu)成未來(lái)氫能供應(yīng)體系。在多元化的供應(yīng)格局中，哪種技術(shù)發(fā)展到什么程度，取決于各自的適用性、經(jīng)濟(jì)性、能源效率和環(huán)境效益。對(duì)于煤制氫而言，重點(diǎn)是研發(fā)CCUS技術(shù)來(lái)控排放；對(duì)于可再生能源制氫而言，重點(diǎn)是創(chuàng)新商業(yè)模式來(lái)降成本；天然氣制氫和甲醇制氫的發(fā)展將取決于SOFC、甲醇燃料電池等技術(shù)的進(jìn)展；工業(yè)副產(chǎn)氫應(yīng)該得到優(yōu)先、高值化的利用。

    （3）煤炭企業(yè)應(yīng)以審慎而樂(lè)觀的態(tài)度參與到氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展浪潮之中。首先，做好氫能供應(yīng)和需求的研判和對(duì)接。煤制氫項(xiàng)目投資強(qiáng)度高、產(chǎn)能規(guī)模大，在儲(chǔ)運(yùn)環(huán)節(jié)的技術(shù)和基礎(chǔ)設(shè)施約束沒(méi)有打破以及下游市場(chǎng)規(guī)模有限的情況下，不應(yīng)“一窩蜂”上馬煤制氫項(xiàng)目；其次，做好CCUS等低碳技術(shù)的儲(chǔ)備，降低應(yīng)用CCUS技術(shù)的成本和能效損失。此外，還需探索污染物聯(lián)合處理和利用商業(yè)模式，處理好煤制氫過(guò)程產(chǎn)生的高鹽、酸性廢水和廢渣。

    （4）政府層面首先應(yīng)明確氫能發(fā)展定位，形成清晰的戰(zhàn)略導(dǎo)向，避免產(chǎn)業(yè)低水平、無(wú)序發(fā)展。其次應(yīng)理清氫能管理體制，明確監(jiān)管部門(mén)和管理流程。再次，可以以“政策紅包”替代“現(xiàn)金紅包”，通過(guò)加強(qiáng)能源、環(huán)境領(lǐng)域的監(jiān)管，倒逼能源轉(zhuǎn)型，為氫能打開(kāi)終端應(yīng)用市場(chǎng)，而非傳統(tǒng)的財(cái)政補(bǔ)貼模式。

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