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毕马威中国首席经济学家康勇:储运技术是氢能飞跃的关键

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  今天的氢能类似十多年前的光伏与风电。

  作为“未来终极能源”,氢能热度仍在增加,各相关产业政策也在持续推出。

  今年3月,国家发展改革委、国家能源局发布了《氢能产业发展中长期规划(2021-2035年)》,明确了氢的能源属性,是未来国家能源体系的组成部分。

  该《规划》是碳达峰、碳中和“1+N”政策体系“N”之一。之后,各地方也跟进了诸多氢能产业政策,包括山东、四川、河北等省市。

  近期,上海印发《关于支持中国(上海)自由贸易试验区临港新片区氢能产业高质量发展的若干政策》,提出要高水平打造临港新片区“国际氢能谷”; 河南省印发了《河南省氢能产业发展中长期规划(2022-2035年)》 。

  相较于发展得如火如荼的电动车、光伏、风电等产业,氢能规模化的商业应用仍未见到。

  目前氢能产业化处于何种阶段?氢能在能源体系中的作用如何?最终会在何时实现飞跃?

  对当前氢能产业的发展问题,界面新闻专访了毕马威中国能源及天然资源行业主管合伙人蔡忠铨、毕马威中国首席经济学家康勇。

  界面新闻:氢能产业发展已有数年,但尚未在下游看到规模化商用,如何判断氢能所处的发展阶段以及价值?

  蔡忠铨:部分企业已在氢能行业做了十多年,但在应用场景上确实没有太大突破。从大环境看,氢能当前所处的阶段,类似十多年前的光伏和风电行业。光伏和风电已经发展得比较成熟了。氢能在国家政策的支持下,未来也将在能源体系中占重要位置。

  康勇:今年发布的《“十四五”现代能源体系规划》,对氢能给予了明确的定位。氢能将是国家未来能源体系中重要的组成部分,是绿色低碳转型的重要载体,也是未来战略性的新兴产业。

  可再生能源中,光、风、水都属于具有波动性,氢能则可以把可再生能源储存下来,进而提供较为稳定的能源供应。由此来看,氢能是非常有前景的二次能源。

  在未来的碳中和情景中,预计到2050年,氢能在终端能源需求的占比可达12-22%。目前全球氢能占能源消费的比重只有约千分之一,还需要很大的飞跃。

  界面新闻:预计氢能在何时实现质的飞跃?产业链中哪一技术环节的突破最为关键?

  康勇:据毕马威数据,目前风光及燃煤的发电成本约为0.2-0.4元/度,氢燃料电池发电的成本在2-3元/度,是煤、光电、风电的10倍左右,所以氢能在成本方面还不具优势。

  但参考电动车等新兴产业,其发展轨迹并非是线性的,而是会有一个爆发期,在此之前则需要长期的积累。

  目前,高压气态储氢、低温液态储氢已进入商业应用阶段,有机液态储氢、固体材料储氢尚处于技术研发阶段。

  其中,气态储氢具有成本低、能耗低、操作环境简单等特点,是目前发展最成熟、应用最广泛的储氢技术,但该方式仍在储氢密度和安全性能方面存在瓶颈。

  从技术角度看,储运技术的突破,将是氢能产业进入飞跃式发展的关键要素。

  界面新闻:氢能在与可再生能源耦合中,较传统储能、电化学储能等有哪些优势?

  康勇:氢储能可以利用可再生能源发电制氢,再以气态、液态的形式存储于高压罐中,或者以固态形式存储于储氢材料中。它可以成为解决电网调峰和“弃风弃光”等问题的重要手段。

  目前市场上的储能方式主要有抽水蓄能,占比超六成,此外还有电池储能。

  相比较而言,未来氢能储能有三大优势。一是能实现的储能规模大。锂电池的储能规模有限,氢能如果利用得好,储备能量密度会更高,规模也将更大。

  二是易配置。相比于抽水蓄能的地域限制,氢能通过液态、固态、气态传输,可做到不同地区之间的调配。

  三是多领域应用。除储能外,氢能本身就是能源来源,在其他领域中还有多种应用,例如在交通、工业、建筑、发电领域等。

  预计未来氢能的工业应用占比为50-60%,交通应用占比30-40%,发电和供热供冷各5%左右。

  界面新闻:作为氢能的重要应用,氢燃料电池发展情况如何,未来趋势如何?

  康勇:燃料电池车成本仍然较高,是限制燃料电池商业化的主要因素。在交通领域,氢燃料电池商用车未来发展空间广阔。目前,其更适合应用于重型、长途运输,比如重型卡车、长途汽车等。在乘用车领域,纯电动汽车仍具备更强的竞争力。

  未来随着技术提升、成本下降、储运加注成熟后,燃料电池乘用车也有望走向成熟。

  界面新闻:氢能的来源多样,包括灰氢、蓝氢、绿氢等。目前中国氢能主要来源是煤制氢,在碳足迹的追溯下,氢能的清洁属性也有质疑。如何看待制氢环节的低碳化?

  蔡忠铨:制氢并不是新技术,氢气在不同的行业中都有应用。从灰氢为主到以绿氢为主,需要时间的过渡。未来灰氢的发展空间较小,甚至会被淘汰。即便是通过煤、天然气制氢,也可以通过碳捕捉、碳储存进行处理,即转为蓝氢,蓝氢是必要的技术过渡,可以加速绿氢社会的进程。

  康勇:现在中国60%的氢气来源于煤,20%是通过天然气制氢,另20%来自于工业副产氢,真正的绿氢,即可再生能源制的氢只有不到1%。全球也是类似的情况,绿氢占比很小。

  但未来绿氢产业化的趋势是确定且有潜力的。例如欧盟提出,2024年前,全欧的绿氢年产量将超过100万吨;到2030年绿氢产量将增长至1000万吨。

  界面新闻:氢能产业链的上中下游是否有地域性特征?需要考虑因地制宜的问题吗?

  蔡忠铨:绿氢需要通过清洁能源进行。有些地区更适合制造清洁能源,因此更适合氢能产业链的上游部分;有些地方则更适合布局中下游的应用场景,比如说工业、发电等产业发达的地区。

  康勇:据毕马威统计,今年3-8月,已有九个省(市区)发布了地方氢能支持计划,可大致分为两类:一是长三角、珠三角、京津冀用能大省,也是经济大省,对能源需求量较大;另一类是四川、重庆、宁夏等地,是可再生资源较好的省份。

  最近,国家层面也发文说要“防止各地跑马圈地”,防止通过氢能的名义“大干快上”,所以各个地方应针对自身资源条件和产业规划,做有针对性、有差异化的政策。

(文章来源:界面新闻)

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