中国社科院专家:天津氢能产业发展建议
天津国资研究院 / 2021-11-25 14:09:22
摘要:发展氢能产业是促进天津优化能源结构、实现双碳目标的重要支撑。在关键核心技术攻关、基础设施建设、商业化推广等方面寻求突破,天津应多措并举,大力推动氢能产业高质量发展,着力打造成国内领导、具有国际影响力的氢能产业高地。
本文由天津国资研究院特邀专家、中国社科院数量经济与技术经济研究所副研究员朱承亮围绕当下氢能产业现况及如何促进天津氢能产业发展作专业研究。
氢气具备来源广泛、清洁高效和应用场景丰富等多项优点,被认为是清洁多能的二次能源载体,是推动传统化石能源清洁高效利用和支持可再生能源大规模发展的理想媒介,是全球能源技术革命和转型发展的重大战略方向。
根据国际氢能委员会预测,到2050年,氢能产业将创造3000万个工作岗位,减少60亿吨二氧化碳排放,创造2.5万亿美元的市场规模,并在全球能源消费占比达到18%。美欧日韩等世界主要国家和地区积极部署氢能发展战略,围绕氢能加快全产业链布局,国际氢能产业发展已经到了关键机遇期。我国也正在积极部署氢能发展战略,国家政策持续加码,地方举措接连出台,我国氢能产业发展窗口期已经逐步形成。在当前氢能产业竞争日趋激烈的形势下,天津市要加快推进氢能产业高质量发展,使氢能产业成为促进天津实现碳达峰碳中和目标的重要支撑。
一、国际氢能产业发展已经到了关键机遇期
出于减少碳排放、能源安全、刺激经济增长等因素考虑,美国、欧盟、日本、韩国等世界主要国家和地区已经将氢能纳入国家能源战略规划,逐步明确了氢能在国家能源体系中的定位,制定了多样化的氢能发展战略和政策,氢能产业的商业化步伐不断加快。
(一)美国
美国是最早将氢能以及燃料电池作为能源战略的国家。围绕“氢经济”概念,美国政府先后出台了《1990年氢气研究、开发及示范法案》《氢能前景法案》《国家氢能发展路线图》《氢立场计划》等多项政策。2019年11月,美国发布了《美国氢能经济路线图》,指出到2030年氢能产业每年创造1400亿美元收入和70万个就业机会,到2050年满足美国15%的能源需求。2020年12月,美国能源部发布了《氢能项目计划2020》,指出将致力于氢能全产业链的技术研发,并将加大示范和部署力度,以期实现产业规模化,这为美国的氢能研究、开发和示范应用提供了战略支撑。目前,美国在氢燃料电池汽车市场、加氢站利用率等方面处于全球领先水平。截至2020年6月,美国氢燃料电池乘用车累计销售量(含租赁)达到了8413辆,氢燃料电池叉车超过了3万辆,加氢站突破100座,平均每座加氢站服务的汽车数量约为130辆。
(二)欧盟
欧盟高度重视氢能战略,先后制定了《2005欧洲氢能研发与示范战略》、《2020气候和能源一揽子计划》《2030气候和能源框架》《2050低碳经济战略》等氢能发展相关战略。2019年,欧盟发布《欧洲氢能路线图》,计划到2050年氢能占未来能源消费总量的24%,市场规模达到8200亿欧元。2020年3月,欧盟发布《欧洲新工业战略》,正式启动绿色和数字化转型的顶层设计,部署氢燃料电池卡车,成立清洁氢能联盟,以加速工业脱碳和保持工业领先地位。2020年7月,欧盟发布《欧盟氢能战略》和《欧盟能源系统整合策略》,希望借此为欧盟设置新的清洁能源投资议程,以达成在2050年实现碳中和的目标,同时在相关领域创造就业,进一步刺激欧盟在后疫情时代的经济复苏。《欧盟氢能战略》将绿氢作为未来发展重点,将主要依靠风能和太阳能制氢。
(三)日本
日本的一次能源供给94%来自海外,能源安全问题一直是日本能源的核心关切,发展氢能是日本提升能源安全水平、分化供应中断及价格波动风险的战略选择。2013年,日本把发展氢能上升为国策,在《能源基本计划》(第四版)中将氢能与热能、电能并列,氢能成为核心二次能源,并提出“氢能社会”概念。2017年12月,日本发布了《氢能基本战略》,旨在通过实现氢燃料与其他燃料的成本平价,建设加氢站,在汽车和发电领域实现氢能对传统能源的替代,发展家庭热电联供燃料电池系统,进而创造一个“氢能社会”。2019年3月,日本发布《氢能利用进度表》,提出到2025年氢燃料电池汽车价格降至与混合动力汽车持平,并明确了2030年氢能应用的关键目标。当前,日本已将氢燃料电池产业链打通,该领域拥有的优先权专利占全球的50%以上,并在多个关键技术方面处于绝对领先,并打造出一批“隐形冠军”。
(四)韩国
韩国是全球首个提出“氢能社会”概念并真正进入实施的国家。2018年,韩国发布《创新发展战略投资计划》,将氢能产业确定为三大创新增长战略投资领域之一。2019年韩国发布《氢能经济发展路线图》,旨在以氢燃料电池汽车和燃料电池为核心,将韩国打造成世界最高水平的氢能经济领先国家,指出到2040年使韩国氢燃料电池汽车和燃料电池的国际市场占有率达到世界第一,使韩国从化石燃料资源匮乏国家转型为清洁氢能源产出国,创造43万亿韩元的年附加值和42万个就业岗位。2020年2月,韩国颁布了全球首个《促进氢经济和氢安全管理法》,旨在促进以氢为主要能源的氢经济实施奠定基础,系统有效促进氢能工业发展,为氢能供应和氢设施的安全管理提供必要支持。
二、我国氢能产业发展窗口期已经逐步形成
我国政府对发展氢能持积极态度,已在多个重大战略规划中明确提出要支持氢能产业发展,发展氢能产业是我国加快绿色低碳发展,全面提高资源利用效率的重要举措。近年来,我国政府对氢能产业的支持力度不断加大,以氢燃料电池汽车示范应用为牵引,将氢能列入国家能源发展战略的组成部分。
2016年,国家发改委、国家能源局颁发《能源技术革命创新行动计划(2016-2030年)》与《能源生产和消费革命战略(2016-2030)》,将氢能列为15项能源技术革命重点任务之一。2019年,氢能首次被写入《政府工作报告》,明确要求推进加氢等基础设施建设。2020年12月,国务院新闻办公室发布《新时代的中国能源发展》白皮书,指出要加速发展绿氢制取、储运和应用等氢能产业链技术装备,促进氢能燃料电池技术链、氢燃料电池汽车产业链发展。2021年,《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》指出要前瞻谋划氢能产业,实施加速计划。根据中国氢能联盟预计,到2025年,我国氢能产业产值将达到1万亿元;到2050年,氢气需求量将接近6000万吨,实现二氧化碳减排约7亿吨,氢能在我国终端能源体系中占比超过10%,产业链年产值达到12万亿元,成为引领经济发展的新增长极。
目前,我国已经形成了长三角、珠三角、京津冀和川渝鄂四个氢能产业集聚区。
长三角区域作为我国城市化水平最高和产业高度集聚的地区,对能源特别是洁净能源的需求日益增加,一些城市如上海、苏州、南通、宁波等已在氢能发展方面进行了探索和尝试,已有多个示范项目运行,积累了一定发展基础,是我国氢能产业发展的第一梯队,属于氢能产业示范领先区域。
珠三角区域通过制定氢能发展规划、给予氢能补贴以及开展氢能核心技术研究等方式吸引氢能企业,逐渐完善氢能汽车及加氢站的产业布局,也是我国氢能产业发展的第一梯队,属于氢能产业发展先发区域,尤其是广东省率先抢占市场商机,吸引越来越多的氢能企业落户,形成了佛山、广州、深圳三大氢燃料电池汽车创新核心区,广东省逐渐成为了氢能产业示范区。
京津冀区域是国内最早开展氢能与燃料电池产业研发和示范应用的地区之一,具备研发实力突出、产业基础完备、氢能供给多元、产业链完整、应用场景丰富等优势,三地产业与经济结构互补性强,为区域协同发展氢能产业奠定了坚实的基础,但相比长三角和珠三角,京津冀区域氢能产业发展相对滞后,属于我国氢能产业发展的第二梯队。
川渝鄂区域以成都、重庆和武汉三个城市为代表,集聚了一大批高校、科研院所以及整车、造船企业资源,正积极谋划布局氢能产业,构成了我国氢能产业发展的第三梯队。
各地政府也在抓紧布局氢能产业,编制氢能产业发展规划或实施方案,出台氢能产业专项政策,将发展氢经济作为推动地区能源结构转型和培育经济发展新动能的重要抓手。广东、江苏等沿海地区发展氢能的热度最高,出台的相关专项政策数量多、密度大,这些专项政策聚焦氢能全产业链,涵盖关键核心技术研发、加氢站建设、氢燃料电池汽车应用等多个方面。
广东正在大力推进氢能产业布局,2020年10月广东发布了《广东省培育新能源战略性新兴产业集群行动计划(2021-2025)》,指出氢能产业链培育工程将是广东未来五年发展的重中之重,同年11月广东印发了《广东省加快氢燃料电池汽车产业发展实施方案》,提出要在珠三角核心地区、沿海经济带布局建设约300座加氢站,其中重点支持油、氢、气、电一体化综合能源补给站建设,鼓励利用现有加油(气)站改扩建加氢站。截至2020年12月,广东已建成加氢站25个,是唯一一个建成超过20个加氢站的省份,其中16个位于佛山市。江苏省聚焦技术创新、产业培育、示范应用等领域,大力推进氢燃料电池汽车产业发展,初步形成了涵盖氢气制备和储运、电堆及核心零部件、电池系统、整车制造和加氢站建设运营等较为完整的产业链条,全省相关重点企业超过30家,共建成加氢站5座,约200辆氢燃料电池公交车、物流车投入试运行。
此外,浙江出台了《浙江省加快培育氢能产业发展的指导意见》,山东出台了《山东省氢能产业中长期发展规划(2020-2030年)》,北京出台了《北京市氢能产业发展实施方案(2021-2025年)》等等。
三、发展氢能产业是促进天津实现双碳目标的重要支撑
天津市作为京津冀区域的重要一极,承担着“一基地三区”的功能定位和推进京津冀协同发展等重大国家战略任务,天津市委市政府高度重视并积极布局氢能产业发展。
2020年,为推进氢能产业高质量发展,加快培育经济发展新动能,助力全市能源结构和产业结构优化升级,天津市印发了《天津市氢能产业发展行动方案(2020-2022年)》,指出要聚焦核心技术研发和先进装备制造,打造资源生产供给基地、装备研发制造集群、技术协同创新平台、氢能应用示范中心,构建技术、产业、应用融合发展的氢能产业生态圈,到2022年氢能产业总产值突破150亿元。天津港保税区按照全市整体部署,制定了《天津港保税区氢能产业发展行动方案(2020-2022年)》《天津市氢能示范产业园实施方案》《天津港保税区关于扶持氢能产业发展若干政策》,旨在把保税区打造成为天津市发展氢能产业的先行区和聚集区。2021年9月,天津市第十七届人民代表大会常务委员会第二十九次会议通过了全国首部以促进实现碳达峰碳中和目标为立法主旨的省级地方性法规《天津市碳达峰碳中和促进条例》,指出要调整能源结构,统筹推进氢能利用,推动低碳能源替代高碳能源。
当前,天津市氢能技术和产业能力在国内具有明显的优势地位。天津市具有丰富的氢能产业资源,具备3万吨/年的工业副产氢生产能力,氢气储运、燃料电池系统、燃料电池车辆、燃料电池汽车检测等产业链关键环节均已开始布局,在国内首创开启了燃料电池叉车在港口的示范应用,产业链雏形已基本形成。但是,天津氢能产业发展也存在关键核心技术突破不够、基础设施建设不足、商业化推广模式尚未建立等诸多瓶颈。发展氢能产业是促进天津优化能源结构、实现双碳目标的重要支撑。天津应多措并举,大力推动氢能产业高质量发展,着力打造成国内领先、具有国际影响力的氢能产业高地。
一是鼓励高校、科研院所和科技型企业围绕氢气制备、储运、应用以及氢燃料电池等领域,协同开展氢能关键核心技术攻关,引领氢能领域行业标准制定,加大创新平台建设和高端人才引进力度,不断提升氢能产业核心竞争力。
二是把握好政策导向,积极争取上级各有关部门支持,以项目为抓手,加快加氢站等在建氢能项目建设进度,培育壮大氢能优势企业,促进产业要素聚集,打造具有天津特色的氢能产业集群。
三是以示范基地为抓手,加快扩大氢能多维应用场景,不断拓展氢能应用领域。依托天津港保税区,以物流叉车、港口码头物流车、公交运输班线和分布式热电联产为主方向,开展应用场景示范,打造成为国内领先、国际有影响力的氢能示范产业园。依托滨海新区临港、空港片区,以提升氢能应用示范和产业创新为核心,打造氢能应用先行区、京津冀氢能供给集散枢纽、燃料电池集成创新基地。
四是结合天津港地理位置优势,推动国际能源合作,瞄准未来日本和韩国“氢能社会”的巨大国际市场需求,建设氢能示范码头,聚集我国副产氢资源不断赋能周边国家,推动国际绿色氢能码头示范基地建设。
五是面向京津冀探索建设氢能交易平台,打造多点联动、优势互补的京津冀氢能市场,加强与碳排放权交易市场的有机结合,努力确保辐射带动京津冀及周边区域氢能产业链供需平衡。
六要加强氢能应用宣传,为氢能产业发展营造良氛围,坚守安全发展底线,严格落实氢能应用各环节安全监管措施,消除隐患,为氢能产业健康发展保驾护航。
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