在氫能產(chǎn)業(yè)鏈中，制氫是源頭，氫氣是二次能源，大自然并沒(méi)有氫氣礦產(chǎn)，需要人工制備，現(xiàn)有制備分為兩大類：一是化石能源制氫，二是電解水制氫。
化石能源制氫要排放大量的二氧化碳，僅從物料平衡來(lái)看，每生產(chǎn)1kg氫氣，煤制氫伴生11kg，油制氫是7kg，天然氣是5.5kg。去年6月份，世界能源理事會(huì)把這種伴有大量二氧化碳排放的氫稱為“灰氫”，能把二氧化碳捕集、封存、利用而不排放，“灰氫”就會(huì)變成“藍(lán)氫”，而由可再生能源制備得到的氫則完全脫離了碳，稱為“綠氫”。
10月15日，在2020氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展創(chuàng)新峰會(huì)上，工業(yè)和信息化部原部長(zhǎng)、中國(guó)工業(yè)經(jīng)濟(jì)聯(lián)合會(huì)會(huì)長(zhǎng)李毅中指出“灰氫不可取、藍(lán)氫方可用、廢氫可回收、綠氫是方向”。
在此原則下，需要進(jìn)一步深入研究，如何在獲得氫氣的同時(shí)，盡最大可能減少乃至沒(méi)有碳排放。李毅中建議有五件事情要做：
第一件事，要有一個(gè)合理務(wù)實(shí)規(guī)劃設(shè)計(jì)和標(biāo)準(zhǔn)；第二件事，抓緊建設(shè)二氧化碳捕集、封存和利用研發(fā)攻關(guān)，特別是產(chǎn)業(yè)化；第三件事，要開(kāi)展工業(yè)含氫尾氣中氫的回收、提純和利用；第四件事，發(fā)展氫能要置于2030年二氧化碳達(dá)峰和2060年碳中和兩個(gè)大目標(biāo)之中。
看李毅中具體闡述如下：
第一件事，要有一個(gè)合理務(wù)實(shí)規(guī)劃設(shè)計(jì)和標(biāo)準(zhǔn)，要明確方向防止盲目性。
當(dāng)前氫能已經(jīng)成為國(guó)際能源的一個(gè)熱門話題，美國(guó)、德國(guó)、日本、法國(guó)、歐盟這些國(guó)家都陸續(xù)出臺(tái)了國(guó)家層面規(guī)劃，或者是預(yù)案。近日，我們看到麥肯錫發(fā)布了一個(gè)“美國(guó)氫能源經(jīng)濟(jì)路線圖”提出，到2030年美國(guó)用氫的需求，可以達(dá)到1700萬(wàn)噸，大概占總能耗的4%，到2050年要達(dá)到6300噸，達(dá)到美國(guó)總能耗的14%，這個(gè)指標(biāo)很鼓舞人心。
法國(guó)政府通過(guò)了國(guó)家氫能源計(jì)劃，提出到2030年，法國(guó)要生產(chǎn)清潔氫就是無(wú)碳綠氫60萬(wàn)噸，響應(yīng)減排二氧化碳600萬(wàn)噸。歐美已經(jīng)有14個(gè)國(guó)家制定了各自的能源發(fā)展規(guī)劃，他們認(rèn)為在短期內(nèi)可以利用CCS（碳捕捉和儲(chǔ)存）發(fā)展藍(lán)氫作為過(guò)渡，同時(shí)要集中資源聚焦可再生能源電解水的無(wú)碳綠氫。
歐盟今年發(fā)布了氫能戰(zhàn)略計(jì)劃，到2030年生產(chǎn)1000萬(wàn)噸綠氫，日本這方面走得更快，日本捷足先登，在福島建立了一個(gè)光伏發(fā)電基地，用光伏取氫900噸，2020年已經(jīng)建成投產(chǎn)，是目前全球最大規(guī)模的制氫工廠，以上這些發(fā)達(dá)國(guó)家的做法，可以借鑒參考。
我國(guó)當(dāng)前相關(guān)的省市、企業(yè)和機(jī)構(gòu)也在積極行動(dòng)、熱情高漲，近年來(lái)也紛紛出臺(tái)了一些方案，提出了發(fā)展的愿景，且各有特色。但總體來(lái)看，對(duì)氫源關(guān)注研究不夠，難以形成全國(guó)性整體概念。因此需要相關(guān)部門組織、調(diào)研、編制，根據(jù)氫氣不同的應(yīng)用場(chǎng)景，市場(chǎng)需求從能源總體規(guī)劃和總體視角來(lái)提出，氫能如何布局，未來(lái)市場(chǎng)需求多大，以及工藝發(fā)展路線等，還要制定相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。
據(jù)說(shuō)五部委已經(jīng)在制定，可能會(huì)公布這個(gè)規(guī)劃。同時(shí)要抓試點(diǎn)示范，不要一下子鋪開(kāi)。據(jù)了解，河北省張家口沽源縣已經(jīng)有中德合資正在建設(shè)年產(chǎn)1500噸氫氣的風(fēng)電電解水項(xiàng)目，這個(gè)要建成以后，比日本福島項(xiàng)目還要大。
第二件事，抓緊建設(shè)二氧化碳捕集、封存和利用研發(fā)攻關(guān)，特別是產(chǎn)業(yè)化。
這是灰氫變成藍(lán)氫，由不可取變成可取的關(guān)鍵。如果沒(méi)有二氧化碳捕捉，灰氫不取，在這個(gè)難題沒(méi)有解決之前，建議不宜新建化石能源氫。據(jù)說(shuō)，神華集團(tuán)在2012年就在內(nèi)蒙建成一個(gè)10萬(wàn)噸規(guī)模的工廠投用，取得初步效果很不錯(cuò)，不知道現(xiàn)在產(chǎn)業(yè)化怎么樣。
將煤化學(xué)產(chǎn)生的部分二氧化碳經(jīng)過(guò)捕集、液化，加壓注入1500米的淺水層，試驗(yàn)成功尚待產(chǎn)業(yè)化。聽(tīng)說(shuō)中石油、中石化也試點(diǎn)用CO2來(lái)“驅(qū)油”，從地層里面把油趕出去，這些都在試驗(yàn)，這些都需要得到國(guó)家的進(jìn)一步支持，創(chuàng)造產(chǎn)業(yè)化和商業(yè)化的條件。
美國(guó)、英國(guó)、挪威等國(guó)家都有探索，去年日本川崎重工與澳大利亞能源公司合作，在澳洲的維多利亞建設(shè)一座用澳大利亞的褐煤氣化來(lái)制氫氣。然后把氫氣液化用船運(yùn)回日本，二氧化碳要注入澳大利亞的海底，日本很精明地把氫拿走了，把二氧化碳給人家留下了。
我們聲明研究必須與CCS一起推進(jìn)，那么用二氧化碳制甲醇的研發(fā)，更加令人矚目。因?yàn)檫@個(gè)如果能成功，二氧化碳就有“出路”。據(jù)報(bào)道，山西煤化所研究二氧化碳加氫制甲醇，已經(jīng)有產(chǎn)業(yè)化的工藝包在編制，這樣有可能會(huì)走向產(chǎn)業(yè)化，這里面“二氧化碳+氫”，還不是太理想。
美國(guó)耶魯大學(xué)應(yīng)用多項(xiàng)分子電催化用“二氧化碳+水”合成制甲醇，這個(gè)就更有實(shí)際意義了，現(xiàn)在也有實(shí)驗(yàn)成果，如果盡快產(chǎn)業(yè)化，就可以成為二氧化碳利用一個(gè)重要途徑。我建議國(guó)家要把它列為重大專項(xiàng)，集中精力去研究二氧化碳的利用，把二氧化碳利用了，不排放了，這個(gè)問(wèn)題就解決了。
第三件事要開(kāi)展工業(yè)含氫尾氣中氫的回收、提純和利用。
全國(guó)的氫量究竟有多少？最大的一個(gè)數(shù)字是，全國(guó)有600萬(wàn)噸廢氫，這個(gè)可能太樂(lè)觀。但不管有多少，廢氫回收畢竟是當(dāng)前比較現(xiàn)實(shí)的途徑，因?yàn)樗呀?jīng)有了，我們想辦法把它回收回來(lái)，這個(gè)是最現(xiàn)實(shí)的。
其中煉油尾氣還有不同程度的尾氫。這些含氫尾氣作為燃料使用可惜了，把它拿回來(lái)進(jìn)一步提純得到氫氣，除了應(yīng)用于石油化工以外，有余量就可以外供，需要我們來(lái)協(xié)調(diào)、平衡。
從焦?fàn)t氣和其他工業(yè)含氫尾氣中，把氫拿出來(lái)，要脫硫一氧化碳等處理提純，要得到99.99%（含4個(gè)9的氫氣）純度的氫氣才能進(jìn)入燃料電池，必須將其中的氯化物、一氧化碳等雜質(zhì)去掉，否則燃料電池要中毒。回收氫氣要技術(shù)改造，投入資金要算算賬經(jīng)濟(jì)是否可行，不可能百分之百的回收。
廢氫分散在許多企業(yè)，特別是一些中小企業(yè)量很小，怎么把它集中起來(lái)回收，單個(gè)回收要算經(jīng)濟(jì)賬。所以第三件事是，廢氫回收要用最現(xiàn)實(shí)的途徑去盡可能回收。
第四件事，發(fā)展氫能要置于2030年二氧化碳達(dá)峰和2060年碳中和這個(gè)大目標(biāo)之中。
嚴(yán)格控制溫室氣體二氧化碳的排放，防治氣候變暖給人類帶來(lái)災(zāi)難這是全世界的共識(shí)，這是全世界的行動(dòng)。
按照2015年《巴黎協(xié)定》框架要求，我國(guó)承諾第一個(gè)指標(biāo)是，到2030年單位國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值二氧化碳排放比2005年下降60%-65%，達(dá)到這個(gè)指標(biāo)估計(jì)沒(méi)有什么問(wèn)題，因?yàn)樗闵?018年，我們已經(jīng)下降了47%；第二個(gè)指標(biāo)，2030年絕對(duì)要達(dá)峰，這個(gè)指標(biāo)就比較難；第三個(gè)指標(biāo)非化石能源占比提到20%，經(jīng)過(guò)努力也可以達(dá)到，因?yàn)槿ツ晡覀兎腔茉吹恼急仁?5.3%。每年能增加0.7個(gè)百分點(diǎn)；第四個(gè)指標(biāo)是森林蓄積量，比2005年增加45億立方米，根據(jù)林業(yè)部的資料，這個(gè)指標(biāo)也可以完成。
近日習(xí)近平總書記在第75屆聯(lián)大視頻會(huì)議中，提出我國(guó)到2060年實(shí)現(xiàn)碳中和，這是一個(gè)鼓舞人心的艱巨目標(biāo)，所謂的碳中和不是不排二氧化碳，而是排出了二氧化碳能被森林給吸收掉。
發(fā)展氫能必須置于以上兩個(gè)大目標(biāo)中，絕不能為生產(chǎn)氫氣而產(chǎn)生大量二氧化碳，灰氫必須轉(zhuǎn)化藍(lán)氫，方向必須是無(wú)碳綠氫。所以我們要提高站位，習(xí)總書記講了這兩個(gè)目標(biāo)，向全世界承諾的大目標(biāo)怎么實(shí)現(xiàn)，落實(shí)到我們具體工作中去。
