中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：走進(jìn)甘肅省張掖經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)，張掖市創(chuàng)特新能源有限公司綠色氫氨醇一體化示范項(xiàng)目建設(shè)現(xiàn)場(chǎng)熱火朝天，部分廠房已初具規(guī)模。該項(xiàng)目將利用當(dāng)?shù)刎S富的新能源，配置每小時(shí)1.6萬(wàn)標(biāo)方產(chǎn)能的電解水制氫設(shè)備，以及年產(chǎn)1萬(wàn)噸合成氨、年產(chǎn)5萬(wàn)噸甲醇生產(chǎn)線。
“項(xiàng)目建成后，年總用電量預(yù)計(jì)超過(guò)6億千瓦時(shí)，對(duì)提高地方新能源消納水平、延伸新能源產(chǎn)業(yè)鏈具有帶動(dòng)作用?！睆堃词邪l(fā)展改革委能源基礎(chǔ)科科長(zhǎng)王斌懷說(shuō)。
作為風(fēng)光資源大省，甘肅省近年來(lái)立足傳統(tǒng)化石能源和新能源資源富集優(yōu)勢(shì)，積極布局氫能產(chǎn)業(yè)，全產(chǎn)業(yè)鏈推進(jìn)綠氫產(chǎn)業(yè)發(fā)展，在氫的制、儲(chǔ)、輸、用等環(huán)節(jié)取得初步成效。
近期，《瞭望》新聞周刊記者在甘肅采訪了解到，現(xiàn)階段在氫能市場(chǎng)中，灰氫仍占主導(dǎo)地位，綠氫在生產(chǎn)成本、基礎(chǔ)設(shè)施、場(chǎng)景應(yīng)用等方面，仍需闖關(guān)。業(yè)內(nèi)人士表示，需進(jìn)一步強(qiáng)化政策支持力度，加強(qiáng)科技攻關(guān)，培育多元應(yīng)用場(chǎng)景，不斷壯大綠氫產(chǎn)業(yè)。
從“制”到“用”初具規(guī)模
在甘肅玉門經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)的甘肅魯玉東壹精細(xì)化工有限公司（簡(jiǎn)稱“魯玉東壹公司”），一套天然氣摻氫裝置成功將氫氣摻入天然氣管道，通過(guò)管道上的質(zhì)量流量計(jì)，精準(zhǔn)控制氫氣在天然氣中的比例，達(dá)到安全閾值后，最終用于該公司的能源供應(yīng)，這是甘肅首個(gè)工業(yè)用戶天然氣摻氫項(xiàng)目。
記者采訪了解到，2024年12月，中國(guó)石油昆侖燃?xì)庥邢薰靖拭C分公司利用玉門老市區(qū)成熟的天然氣管道和氫氣管道基礎(chǔ)設(shè)施，在魯玉東壹公司建立天然氣摻氫利用關(guān)鍵技術(shù)研究及示范應(yīng)用研究點(diǎn)，目前已實(shí)現(xiàn)天然氣摻氫比例在5%至20%范圍內(nèi)靈活調(diào)節(jié)。
“我們公司距離天然氣管道和氫氣管道都比較近，這是項(xiàng)目落在這里的主要原因。所摻氫氣主要來(lái)源于玉門油田，每天可消耗氫氣1000標(biāo)方左右?！濒斢駯|壹公司相關(guān)負(fù)責(zé)人白海峰介紹，該項(xiàng)目今年8月建成投運(yùn)以來(lái)，已連續(xù)運(yùn)行3個(gè)月，有效降低天然氣消耗，二氧化碳排放超額達(dá)標(biāo)，還為后續(xù)氫能大規(guī)模利用提供示范效應(yīng)。
中國(guó)石油玉門油田分公司新能源事業(yè)部副主任陳勇說(shuō)，玉門油田目前的氫氣主要以煉油過(guò)程中的伴生氣——干氣為原料，再通過(guò)制氫裝置制成，所產(chǎn)氫氣再用于汽、柴油的純化。
與灰氫相對(duì)應(yīng)，綠氫則以風(fēng)電、光伏等可再生能源發(fā)電，再通過(guò)電解水來(lái)制氫，生產(chǎn)過(guò)程幾乎不排放二氧化碳，是真正的清潔能源。2024年，玉門油田建成中國(guó)石油首個(gè)規(guī)?；稍偕茉粗茪漤?xiàng)目。
截至目前，玉門油田已經(jīng)具備年產(chǎn)1.4萬(wàn)噸灰氫和2000噸綠氫產(chǎn)能，所產(chǎn)氫氣除了供玉門油田煉化總廠使用外，富余氫氣通過(guò)罐車和輸氫管道供應(yīng)給周邊的化工企業(yè)。2021年，玉門油田被甘肅省確認(rèn)為氫能產(chǎn)業(yè)鏈鏈主企業(yè)，通過(guò)“油氣電氫”綜合能源體系建設(shè)，推動(dòng)氫能與傳統(tǒng)油氣業(yè)務(wù)融合，探索清潔轉(zhuǎn)型路徑。
除了用作基礎(chǔ)性燃料外，氫能在甘肅的應(yīng)用范圍還在不斷拓展。
今年9月，格羅夫氫能源科技集團(tuán)有限公司瓜州風(fēng)光氫儲(chǔ)車一體化示范項(xiàng)目開(kāi)工建設(shè)，項(xiàng)目主要建設(shè)10兆瓦氫燃料電池發(fā)電系統(tǒng)，配套建設(shè)每小時(shí)1.1萬(wàn)標(biāo)方電解水制氫裝置，利用平、谷新能源綠電，年產(chǎn)氫氣約5000噸，在保障氫儲(chǔ)能項(xiàng)目建設(shè)的同時(shí)，滿足200輛氫能重卡氫氣供應(yīng)需求。
“在瓜州投建項(xiàng)目，看中的是豐富的新能源資源，同時(shí)瓜州是‘疆煤東運(yùn)’的核心樞紐，氫能重卡在這里有豐富的應(yīng)用場(chǎng)景?！痹摴竞匣锶笋R文杰說(shuō)，目前，公司已先期通過(guò)撬裝站加氫的方式，投放2輛重卡在運(yùn)煤主干道上試驗(yàn)跑車，開(kāi)展前期數(shù)據(jù)積累，為后續(xù)200輛重卡的投放提供數(shù)據(jù)支撐。
綠氫產(chǎn)業(yè)多點(diǎn)“突圍”
張掖地處河西走廊中部，新能源資源富集。境內(nèi)可開(kāi)發(fā)利用光熱資源7200萬(wàn)千瓦、風(fēng)能資源1300萬(wàn)千瓦，為綠氫規(guī)模化生產(chǎn)提供堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
截至目前，張掖已落地、正在建設(shè)和前期規(guī)劃的氫能產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目達(dá)到8個(gè)，涵蓋綠電制氫、氫能裝備制造、氫能化工、氫能客車等領(lǐng)域，初步形成“制儲(chǔ)運(yùn)加用”產(chǎn)業(yè)鏈。2022年，張掖被確定為甘肅省綠氫生產(chǎn)及綜合利用先行示范區(qū)。
張掖的綠氫產(chǎn)業(yè)布局，正是甘肅綠氫全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展的縮影。甘肅地域面積遼闊，風(fēng)、光資源富集。國(guó)網(wǎng)甘肅省電力公司統(tǒng)計(jì)，截至今年9月底，甘肅新能源裝機(jī)達(dá)7523.7萬(wàn)千瓦，占電源總裝機(jī)的65.17%，已成為省內(nèi)第一大電源。
隨著新能源裝機(jī)并網(wǎng)快速增長(zhǎng)，甘肅省用電負(fù)荷難以相應(yīng)快速跟進(jìn)，新能源消納能力越發(fā)不足，亟需尋找新的突破口。
專家表示，氫能作為連接可再生能源和終端用戶的重要紐帶，可與電能相互轉(zhuǎn)化、深度耦合，具有長(zhǎng)周期、大規(guī)模儲(chǔ)能特性，可在電力系統(tǒng)中發(fā)揮消納、儲(chǔ)能、調(diào)峰等作用，利用富集的新能源發(fā)展綠電制氫，是提高新能源消納的重要舉措，也是提升電力系統(tǒng)儲(chǔ)能、調(diào)峰能力的有效探索。
如今，綠氫產(chǎn)業(yè)正成為甘肅省新能源和氫能耦合發(fā)展、提高新能源消納能力的重要抓手。2024年，甘肅省出臺(tái)《推進(jìn)新時(shí)代甘肅能源高質(zhì)量發(fā)展行動(dòng)方案》，明確提出要加快布局新能源制氫項(xiàng)目，推動(dòng)“風(fēng)光氫氨醇”一體化發(fā)展，確定到2030年，甘肅省綠氫產(chǎn)能達(dá)到年產(chǎn)20萬(wàn)噸的總體發(fā)展目標(biāo)。
在一系列政策支持下，甘肅省綠氫產(chǎn)業(yè)從生產(chǎn)到應(yīng)用，多個(gè)示范項(xiàng)目落地開(kāi)花。
在制氫技術(shù)創(chuàng)新方面，探索離網(wǎng)制氫技術(shù)。2024年，中船科技股份有限公司敦煌風(fēng)光氫儲(chǔ)試驗(yàn)場(chǎng)項(xiàng)目成功實(shí)現(xiàn)離網(wǎng)制氫，場(chǎng)內(nèi)可再生能源發(fā)電、離網(wǎng)制氫及氫能消納三大技術(shù)環(huán)節(jié)全面貫通，形成從微電網(wǎng)到制氫、再到氫燃料電池的完整產(chǎn)業(yè)鏈閉環(huán)，成為甘肅省首個(gè)真正意義上采用離網(wǎng)技術(shù)開(kāi)展綠電制氫的項(xiàng)目。
在氫能裝備制造領(lǐng)域，推進(jìn)核心技術(shù)攻關(guān)。蘭州蘭石集團(tuán)有限公司依托煉油加氫領(lǐng)域涉氫裝備制造與氫能開(kāi)發(fā)利用技術(shù)等優(yōu)勢(shì)，開(kāi)展氫能裝備技術(shù)攻關(guān)。
2024年，該公司研制的98兆帕高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫系列容器，成功列裝于廣東省佛山市海德利森丹灶加氫站，成為國(guó)內(nèi)為數(shù)不多的高壓儲(chǔ)氫容器制造企業(yè)之一，為氫能關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
甘肅省能源局局長(zhǎng)霍子俊說(shuō)，近年來(lái)甘肅省在可再生能源制氫、高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫容器、氫燃料電池、氫能公交、加氫站等方面進(jìn)行積極探索，構(gòu)建氫能上下游全產(chǎn)業(yè)鏈體系，為推動(dòng)全省新能源和綠氫產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展奠定基礎(chǔ)。
甘肅省能源局?jǐn)?shù)據(jù)顯示，甘肅已建成制氫項(xiàng)目年產(chǎn)能約達(dá)13萬(wàn)噸，其中綠氫項(xiàng)目年產(chǎn)能5790噸，在建及規(guī)劃建設(shè)綠氫項(xiàng)目23個(gè)，預(yù)計(jì)每年新增產(chǎn)能9.7萬(wàn)噸。
大規(guī)模發(fā)展仍需爬坡過(guò)坎
受訪業(yè)內(nèi)人士表示，現(xiàn)階段綠氫及其關(guān)聯(lián)產(chǎn)業(yè)尚處于起步培育階段，面臨著制氫成本高、基礎(chǔ)設(shè)施薄弱、應(yīng)用不足等制約因素。
綠氫生產(chǎn)成本高，核心技術(shù)仍需攻關(guān)?，F(xiàn)階段大規(guī)模離網(wǎng)制氫在綠電直連、電解槽面對(duì)風(fēng)光電波動(dòng)的調(diào)壓能力弱等方面還存在諸多技術(shù)難題，行業(yè)普遍采用公網(wǎng)制氫技術(shù)路線，即新能源發(fā)出的電先輸送到大電網(wǎng)（公網(wǎng)）中，制氫企業(yè)再通過(guò)公網(wǎng)下載電量來(lái)制氫。
“公網(wǎng)供電最大的優(yōu)勢(shì)在于電壓穩(wěn)定，對(duì)制氫設(shè)備友好?！蓖醣髴颜f(shuō)，但公網(wǎng)供電目前在綠氫終端產(chǎn)品認(rèn)定方面仍有分歧，且電價(jià)相較離網(wǎng)制氫高昂，制氫成本居高不下。
王斌懷說(shuō)，以常規(guī)堿性電解槽為例，理論測(cè)算制1公斤綠氫需耗電約55度，綜合水、電、設(shè)備損耗等，制氫成本超過(guò)40元/公斤，而灰氫每公斤僅10多元，價(jià)格差距較大。綠氫價(jià)格過(guò)高且市場(chǎng)對(duì)綠氫的綠色溢價(jià)需求不足，多數(shù)企業(yè)持觀望態(tài)度，投資動(dòng)力不足。
基礎(chǔ)設(shè)施和應(yīng)用不足，同樣制約著綠氫的大規(guī)模發(fā)展。甘肅省能源局新能源和可再生能源處副處長(zhǎng)陳龍介紹，氫氣密度小，高效儲(chǔ)存需要高壓、液化或固態(tài)儲(chǔ)氫技術(shù)，現(xiàn)階段市場(chǎng)化應(yīng)用技術(shù)成本高、難度大，大規(guī)模儲(chǔ)氫設(shè)施缺乏。
同時(shí)，氫氣儲(chǔ)存具有氫脆的安全隱患，全國(guó)范圍內(nèi)的長(zhǎng)距離氫氣輸送管網(wǎng)還待破題。目前，主要?dú)錃廨斉浞绞饺砸揽块L(zhǎng)管拖車運(yùn)輸，運(yùn)輸成本高，運(yùn)量有限，限制了氫氣的經(jīng)濟(jì)運(yùn)輸和市場(chǎng)范圍。
在陳龍看來(lái)，現(xiàn)階段工業(yè)用氫市場(chǎng)相對(duì)穩(wěn)定，且多被廉價(jià)的灰氫占據(jù)。消納路徑上，雖規(guī)劃化工、冶金、交通等方向，但下游企業(yè)需改造現(xiàn)有工藝設(shè)備，技術(shù)難度與改造成本削弱了下游用戶使用的積極性；反之，市場(chǎng)需求不足、產(chǎn)品價(jià)格高企，又導(dǎo)致部分氫能裝備制造企業(yè)陷入訂單等待狀態(tài)。
解決綠氫發(fā)展的難題，仍需從技術(shù)突破和應(yīng)用拓展來(lái)破題。業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，面向“十五五”時(shí)期，需進(jìn)一步加大政策支持力度，對(duì)相關(guān)綠氫項(xiàng)目從財(cái)政資金、新能源指標(biāo)配備等方面加以支持。同時(shí)，加強(qiáng)科技攻關(guān)，鼓勵(lì)氫能企業(yè)聚焦產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)鍵環(huán)節(jié)，突破核心零部件、基礎(chǔ)材料等技術(shù)難題。
在拓展氫能應(yīng)用領(lǐng)域方面，仍需持續(xù)下功夫。業(yè)內(nèi)人士建議，需進(jìn)一步深化氫能在工業(yè)、交通、建筑等領(lǐng)域的多元應(yīng)用，以規(guī)?；瘧?yīng)用降低生產(chǎn)成本，形成從制到用的良性循環(huán)。
