重视氢能的重要减碳作用

2021-11-03 15:07:10

近日，中共中央、国务院正式公布《关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》（以下简称《意见》），对碳达峰碳中和工作作出系统谋划。氢能是近年来备受关注的新型能源。接受中国经济时报记者采访的专家认为，为加快构建清洁低碳安全高效能源体系，需要重视氢能的重要减碳作用。

氢能布局日益加速

我国从2030年碳达峰到2060年碳中和只有30年时间，而几乎所有的大国都是40年到60年。碳中和目标的提出，意味着我国开启了伟大的能源结构转型长征。

国际氢能协会副主席、清华大学核能与新能源技术研究院教授毛宗强认为，能源无碳化与电气化将给我国社会带来巨大影响，并使工业结构发生革命性变化。我国要在2060年实现碳中和，现在就必须有计划地精准减少煤炭使用。未来，氢能会起到能源主力作用，预计2050年，氢能将占一次能源的10%以上。

数据显示，全国有30多个省份发布了氢能规划，到2030年，规划的加氢站数量超过1000座，燃料电池车数量超过25万辆。2021年7月，河北省印发氢能产业发展“十四五”规划：2025年建成100座加氢站，年产值达500亿元。这是全国第一个省级层面的氢能“十四五”规划。

与此同时，超过三分之一的中央企业纷纷布局氢能，以协鑫、隆基股份为代表的民企也积极发力氢能。国家氢能示范项目也有很多，例如，氢能示范城市以及科技部和山东省政府联合打造“氢进万家”科技示范工程等。

中国社会科学院数量经济与技术经济研究所能源安全与新能源研究室主任刘强认为，作为能源，氢能具有两个极具竞争力的特征：高能量密度，单位质量的热值大约是煤炭的4倍、汽油的3.1倍、天然气的2.6倍；可以存储并且无碳，相比电力可以实现跨时间以及地域的灵活运用。

“氢能的重要意义，不仅仅在于它可以作为能源，它也是工业部门实现减碳的重要手段。氢能在我国重工业、重型运输的脱碳以及电力系统灵活性方面发挥重要作用。氢能极有可能在难脱碳行业的碳减排中发挥重要作用，未来在成本经济性上也将具有竞争力。”刘强说。

刘强表示，氢能可以为水泥等许多工业直接提供热源，还可在直接还原技术中被用作还原剂。此外，以氢气、一氧化碳和二氧化碳的混合物为原料，可以生产化工行业价值链中几乎所有主要产品。基于可再生能源电解水制氢的技术也可以成为化工行业的脱碳选择之一。

多措并举发挥好绿氢减碳作用

目前，氢作为工业原料在工业部门得到广泛运用。中国经济时报记者在采访中了解到，氢能的主流制取途径主要有三种：绿氢可以通过使用可再生电力或者核能来生产，但依赖可再生能源发电成本的大幅下降；蓝氢可以由煤炭或者天然气等化石燃料制得，并将二氧化碳副产品捕获、利用和封存，从而实现碳中和；灰氢可以由以焦炉煤气、氯碱尾气为代表的工业副产气制取，可利用规模偏小，仅适合市场启蒙阶段使用。

“未来，氢能发展的关键在于实现氢能生产的绿色化，减少由天然气和煤炭制氢的比重。”刘强预计，未来，绿氢的产量在2028年左右步过导入期之后将快速上升。到2060年，工业氢（灰氢和蓝氢合计）产量每年为1500万吨左右，绿氢的产量将有3000万吨左右，其中55%用于交通领域和备用电力，45%用于钢铁生产。

“我国氢气用于化工生产，基本上是化石能源制造的灰氢。用绿氢替代灰氢是方向、是必然。如果绿氢等量置换现有的2000万吨灰氢，至少减排2.2亿吨二氧化碳。”毛宗强建议，现阶段，我国使用氢能要分步走：蓝氢先行、绿氢跟上、灰氢退出。未来，非碳能源代替化石能源、可再生能源输出氢能要并举，同时，发挥氢能作用，蓝氢、绿氢并行，以绿氢为本，努力扩大绿氢在交通、冶金、化工中的替代作用。

在毛宗强看来，要实现2060年碳中和目标，现有的自然碳汇不能满足需求，创造新的碳汇、人工碳汇必不可少。要利用氢能扩大碳汇，发展负碳技术。同时，发展氢能，要关注氢基化合物，如绿氨、绿天然气、绿甲醇等，利用现有的工业基础设施能方便、经济地使用氢能。

“未来，要积极开展氢能贸易，促进国际氢能交易。例如，欧洲和东北亚是世界氢能主要进口地区，我国东部地区可以利用地理优势，将生产的氢气或者氢基化合物可以向日本、韩国出口。同时，要积极开展国际氢能合作与交流，提高我国氢能技术水平。”毛宗强说。

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