引言

 

氫能是一種來源豐富、綠色低碳、應用廣泛的能源，正逐步成為全球能源轉型發(fā)展的重要載體之一。隨著光伏發(fā)電、風能發(fā)電技術進步及成本快速下降，使得可再生能源制氫產(chǎn)業(yè)化成為可能。

 

隨著碳中和目標的提出，中國未來能源結構向清潔低碳轉型發(fā)展的方向已經(jīng)確定。碳達峰和碳中和政策給氫能設置了時間點，加速了氫能的發(fā)展。大力發(fā)展氫能被認為是“雙碳”目標下中國能源轉型不可或缺的選擇。

 

氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢

 

01國際氫能發(fā)展規(guī)劃

 

能源安全、綠色低碳與經(jīng)濟增長推動美歐日韓等國家制定國家氫能戰(zhàn)略，搶占國際氫能產(chǎn)業(yè)競爭領域的制高點。

 

美國2002年發(fā)布了《美國氫能發(fā)展路線圖》和《美國向氫能經(jīng)濟過渡的國家愿景—2030年遠景展望》等氫能長期規(guī)劃，2014年明確氫能在交通領域轉型中的引領作用，2020年，發(fā)布《氫能技術發(fā)展規(guī)劃》。

 

歐盟2009年，將氫能納入歐盟能源體系，2019年發(fā)布《氫能技術路線》，氫能產(chǎn)業(yè)被確定為未來六大戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)，2020年，發(fā)布《歐洲氣候中立氫能源戰(zhàn)略》。

 

日本2013年，將氫能提升為國策，提出氫能社會愿景，2017年，發(fā)布《氫能基本戰(zhàn)略》，2019年，更新《氫能和燃料電池技術路線圖》。

 

韓國2005年，首次提出培育氫經(jīng)濟愿景，2021年，發(fā)布《氫能領先國家愿景》，規(guī)劃到2030年構建產(chǎn)能達100萬噸的清潔氫能生產(chǎn)體系，并將清潔氫能比重升至50%。

 

澳大利亞于2019年11月發(fā)布《國家氫能戰(zhàn)略》，構建氫能樞紐，打造亞洲氫能出口基地。

 

02國外油氣巨頭在綠氫領域進行布局

 

氫能與傳統(tǒng)的油氣產(chǎn)業(yè)鏈關系十分緊密，與石油石化行業(yè)高度契合。油氣公司具備發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)的先天優(yōu)勢，煉化板塊具備規(guī)模化的氫氣制取能力、成熟的安全管理體系、完善的油氣管道儲運基礎設施、廣泛的終端銷售網(wǎng)點等優(yōu)勢。

 

油氣公司推進氫能技術進步和產(chǎn)業(yè)發(fā)展可對傳統(tǒng)業(yè)務形成有益補充，提供清潔能源，也是由傳統(tǒng)能源公司向綜合能源公司轉型的路徑選擇。

 

殼牌在20世紀90年代開始布局氫能產(chǎn)業(yè)，殼牌以藍氫作為過渡，逐步發(fā)展可再生能源制氫、加注，推動氫能替代化石燃料，殼牌提出2035年占據(jù)全球氫能市場的10%以上的發(fā)展目標。

 

2022年殼牌啟動了河北張家口綠色氫能一體化示范基地項目，該項目一期投資建設2萬千瓦可再生能源電解水制氫和加氫項目，二期計劃將產(chǎn)能擴大到6萬千瓦。

 

道達爾在綠氫領域積極布局，努力發(fā)展可再生能源制氫、加氫、氫能交通產(chǎn)業(yè)，打造綠色氫能系統(tǒng)。2022年6月，道達爾能源公司與印度阿達尼企業(yè)有限公司(AEL)達成協(xié)議，將收購阿達尼新工業(yè)有限公司(ANIL)25%的股權，共同打造世界級綠氫公司。

 

BP未來投資全面傾向于清潔、低碳能源，在氫能領域發(fā)展可再生能源制氫、加注及氫能替代。希望最終使用綠氫為煉油廠提供燃料。利用北海的海上風電，通過電解水來生產(chǎn)綠色氫氣，以替代德國西北部的Lingen煉油廠20%的天然氣制氫產(chǎn)能。

 

03國內(nèi)氫能發(fā)展情況

 

2019年，我國《政府工作報告》中提出“推進充電、加氫等設施建設”，這是氫能首次被寫入《政府工作報告》。

 

2022年3月我國發(fā)布《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃(2021—2035年)》，明確了氫的能源屬性，是未來國家能源體系的組成部分，要充分發(fā)揮氫能清潔低碳特點，推動交通、工業(yè)等用能終端和高耗能、高排放行業(yè)綠色低碳轉型。

 

同時，明確氫能是戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的重點方向，是構建綠色低碳產(chǎn)業(yè)體系、打造產(chǎn)業(yè)轉型升級的新增長點。氫能產(chǎn)業(yè)鏈條較長，涉及能源、交通、化工等多個行業(yè)。

 

中國氫能產(chǎn)業(yè)鏈目前還不完整，氫氣制取以煤制氫為主，綠氫產(chǎn)業(yè)還未成型。堿性電解槽競爭優(yōu)勢明顯，PEM電解槽國產(chǎn)化不足。高壓氣氫儲運技術成熟，管道建設嚴重滯后，其他儲運產(chǎn)業(yè)和技術有待培育。

 

加氫站核心設備依賴進口，氫能應用領域加速拓寬。燃料電池核心材料、電堆技術不成熟。氫冶金、發(fā)電技術、建筑供能進入商業(yè)化初期。中國目前氫氣產(chǎn)能約4000萬噸/年，產(chǎn)量約3300萬噸/年；煤制氫為主，碳排放強度高于全球水平。

 

氫車銷售增長緩慢，累計保有量占全球比重18%。加氫站建設引領全球，保有量比重超過40%。產(chǎn)業(yè)處于導入期，發(fā)展受限于基礎設施建設、燃料電池成本及行業(yè)標準等因素，主要以區(qū)域試點為主，靠補貼推動，地方產(chǎn)業(yè)布局同質化嚴重。

 

04氫能全產(chǎn)業(yè)鏈進行布局

 

國內(nèi)超過1/3央企布局氫能產(chǎn)業(yè)鏈，油氣公司將氫能作為能源轉型的重要組成，重點布局加氫站、綠氫制備、氫+CCS、綠氫煉化等，中國石化、中國石油走在前面。中國石油構建藍氫、綠氫多元供，提出到2025年供氫商品量達到10萬噸，2050年供氫商品量占據(jù)國內(nèi)30%。

 

中國石油目前正在建設新疆庫車綠氫示范項目，項目總投資近30億元，是國內(nèi)首次規(guī)?；霉夥l(fā)電直接制氫項目，年產(chǎn)能2萬噸，項目預計2023年6月建成投產(chǎn)。

 

中國石化將氫能全產(chǎn)業(yè)鏈作為新能源發(fā)展的核心業(yè)務，錨定建設“中國第一大氫能公司”，并布局了氫能發(fā)展五大路徑。

 

2022年7月，中國石化中原油田首個兆瓦級電解水制氫示范項目啟動建設，該項目采用質子膜電解水制氫技術，就地消納風力發(fā)電、光伏發(fā)電，電解功率為2.5兆瓦，一天生產(chǎn)超純氫1.12噸。國內(nèi)電力企業(yè)在氫能全產(chǎn)業(yè)鏈進行布局國內(nèi)五大電力集團聚焦綠氫產(chǎn)業(yè)鏈進行布局，各有側重。

 

華能集團著力推進并打造“制儲輸用”一體化綠氫產(chǎn)業(yè)，積極從事氫能領域的研究與創(chuàng)新應用，目標是到2035年，使氫能成為華能集團重要的戰(zhàn)略支撐產(chǎn)業(yè)。

 

大唐集團推動綠氫與其他產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展，2022年3月，正式成立大唐海南氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中心，研究加快推動能源發(fā)展新高地氫能在海南的發(fā)展和應用。華電集團定位于可再生能源制氫、儲氫、用氫等技術開發(fā)、裝備制造、工程總包及項目投資、運營為一體的能源服務商。

 

2021年11月完成可再生能源制氫、大規(guī)模儲能及氫能綜合利用技術研究項目，水電解制氫裝置一次性調試成功。國家能源集團以固體氧化物燃料電池和產(chǎn)業(yè)鏈整合相結合為氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展理念。

 

自主研發(fā)的國內(nèi)首套20kW級固體氧化物燃料電池(SOFC)發(fā)電系統(tǒng)在寧夏煤業(yè)實驗基地試車成功，達到運行條件。國華投資公司，全力打造和推動氫能產(chǎn)業(yè)鏈。

 

國電投利用可再生能源電力資源和兆瓦級PEM制氫技術建立氫能網(wǎng)絡，國電投氫能已經(jīng)實現(xiàn)了催化劑、膜電極、擴散層、金屬雙極板、電堆組裝、系統(tǒng)控制、空壓機等關鍵技術、材料和部件的自主化，且關鍵技術指標均已達到國際先進水平。

 

05海洋石油企業(yè)發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)的潛力與優(yōu)勢

 

海洋石油企業(yè)在氫產(chǎn)業(yè)制取、儲運、應用鏈條上均有涉及，且具有發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)的天然優(yōu)勢。在國家雙碳目標戰(zhàn)略下，海洋石油企業(yè)編制了規(guī)?；l(fā)展海上風電的產(chǎn)業(yè)規(guī)劃，并瞄準深遠海海上風電。

 

深遠海海上風電存在輸電上岸難度大和成本高等問題，因而海上制氫方案將隨離岸距離的增加而逐漸優(yōu)于售電方案，采用海上風電制氫的開發(fā)模式正成為行業(yè)趨勢。

 

據(jù)測算，離岸距離超過100千米，海上風電制氫的經(jīng)濟性將高于售電模式，所以海油石油企業(yè)具有豐富的海上風電制氫業(yè)務場景。海洋石油企業(yè)具有幾百座海上油氣平臺，并在持續(xù)建造投用新的平臺，平臺生產(chǎn)和生活設施綠色用能和降低碳排放是雙碳目標下的現(xiàn)實需求。

 

同時，棄置的油氣平臺和現(xiàn)役平臺經(jīng)過適當改造可成為海上風電制氫裝備的安裝平臺。海洋石油企業(yè)擁有超過一萬公里海底油氣管道，具有管道摻氫輸送的基礎設施。

 

在“雙碳”目標下，鋼鐵、化工、發(fā)電等領域的脫碳任務正在加劇，對清潔能源的需求將日益增加。

 

京津冀、長三角、粵港澳大灣區(qū)等沿海地帶分布著大量鋼鐵、煉廠等大型工業(yè)企業(yè)，海油石油企業(yè)有遍布全國的銷售網(wǎng)絡、長輸天然氣管網(wǎng)建設、LNG、LPG以及工業(yè)氣體的銷售產(chǎn)業(yè)，擁有約2000座陸地加油站，并在逐步擴大規(guī)模，公司可利用資源及區(qū)位優(yōu)勢，鎖定終端用能客戶，打造“氣-電-氫”綜合能源服務板塊，可為氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供產(chǎn)業(yè)終端銷售支撐。

 

海洋石油企業(yè)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的實施路徑

 

海洋石油企業(yè)應充分借鑒國內(nèi)外能源企業(yè)成熟經(jīng)驗，基于氫能產(chǎn)業(yè)在海油石油企業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀，結合海洋石油企業(yè)發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)在技術儲備、基礎設施、應用場景方面的潛力，發(fā)揮比較優(yōu)勢，提出海洋石油企業(yè)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的實施路徑。

 

01加強頂層設計

 

海洋石油企業(yè)應立足國家《十四五可再生能源發(fā)展規(guī)劃》和《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃》，從企業(yè)新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的實際出發(fā)，深化氫能產(chǎn)業(yè)作為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)和未來產(chǎn)業(yè)重點發(fā)展方向的認知，摸底企業(yè)內(nèi)部氫能產(chǎn)業(yè)和技術研發(fā)基礎，制定符合海洋石油企業(yè)產(chǎn)業(yè)特點的氫能產(chǎn)業(yè)中長期發(fā)展戰(zhàn)略和規(guī)劃，明確氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展定位、技術和產(chǎn)業(yè)發(fā)展路徑，加強氫能配套制度研究，出臺有別于傳統(tǒng)油氣領域的氫能項目決策、運行以及后評價管理制度。

 

3.2開展先行先試海洋石油企業(yè)要爭當海洋氫能產(chǎn)業(yè)的領軍者。堅持示范先行，加大與傳統(tǒng)油氣能源的耦合力度，豐富應用場景，突出海油石油企業(yè)特色，依托海上油氣平臺及基礎設施，結合海上風電，開展分散式離網(wǎng)電解水制氫、氫氣輸送、摻氫發(fā)電等技術示范，開展海上能源島建設示范研究，建設海洋能、儲能、制氫、海水淡化等多種能源資源轉換利用一體化設施。形成大規(guī)模開發(fā)綠氫制取、儲運、應用總體方案。

 

02加強技術攻關

 

海洋石油企業(yè)要爭當氫能關鍵核心技術的攻關者。在攻關過程中，要堅持“低成本”“一體化”的戰(zhàn)略思維，為規(guī)模化、商業(yè)化實施提供技術保障，提高市場競爭力。

 

靈活運用股權投資、收并購或成立合資公司等資本手段切入氫能技術領域，以實際項目為依托，掌握可再生能源制氫、海水直接電解制氫、氫儲能、熱電聯(lián)供燃料電池系統(tǒng)等核心技術。充分利用國內(nèi)外優(yōu)勢資源，打造氫能產(chǎn)學研用一體化平臺。

 

結合海洋石油企業(yè)氫能產(chǎn)業(yè)化應用需求，圍繞降低投資和提高經(jīng)濟效益，以典型應用場景為引領，加快推動可再生能源制氫示范，開展卡脖子關鍵技術、國產(chǎn)化設備及裝備研發(fā)，推動關鍵核心技術的快速落地，實現(xiàn)氫能和新能源、油氣融合發(fā)展。

 

03建設人才隊伍

 

海洋石油企業(yè)各業(yè)務板塊在氫能業(yè)務上均有發(fā)展，內(nèi)部產(chǎn)業(yè)缺乏協(xié)同。

 

氫能屬于技術密集型和資本密集型產(chǎn)業(yè)，技術更新迭代快，市場競爭激烈，海洋石油企業(yè)要在集團層面進一步明確氫能業(yè)務歸口管理部門和產(chǎn)業(yè)實施主體，建立氫能技術研發(fā)平臺，整合內(nèi)部研發(fā)力量，加快行業(yè)領軍人才、高端技術人才的引進和培養(yǎng)，加快建設一支數(shù)量充足、結構合理、專業(yè)能力強、綜合素質高、覆蓋制氫、儲運、應用的全流程氫能產(chǎn)業(yè)人才隊伍，強化自主創(chuàng)新能力，承擔科研項目和工程項目建設。

 

04探索商業(yè)模式

 

商業(yè)盈利模式是氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的生命力。積極探索氫能利用的商業(yè)化路徑，優(yōu)化業(yè)務布局，立足天然氣資源優(yōu)勢，強化與傳統(tǒng)電力企業(yè)在燃氣發(fā)電領域合作，依托現(xiàn)有貿(mào)易基礎，適度超前培育氫能貿(mào)易板塊，開展氫能國際貿(mào)易試點。

 

聚焦沿海區(qū)域，與鋼鐵、發(fā)電等高耗能、高排放行業(yè)企業(yè)簽訂合作協(xié)議，鎖定綠電、綠氫終端大客戶，落實綠色能源消納市場。

 

分階段推動綠氫在煉化、合成氨和甲醇等領域的替代，進一步拓寬氫能消納場景，聚焦京津冀、長三角和粵港澳大灣區(qū)等中國海油產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢地區(qū)，打造沿海區(qū)域中國海油氫能生態(tài)圈，持續(xù)優(yōu)化完善氫能業(yè)務運營體制機制，探索形成具有中國海油特色的氫能商業(yè)模式和管理模式。

 

05結語

 

與國際先進水平相比，中國氫能產(chǎn)業(yè)仍處于發(fā)展初期階段，海洋石油企業(yè)要利用好比較優(yōu)勢，加快關鍵技術攻關，抓住早期機遇開展產(chǎn)業(yè)布局。加快推進海上風電制氫示范工程建設，建立健全海洋氫能全產(chǎn)業(yè)鏈管理體系和標準規(guī)范，引導海洋氫能產(chǎn)業(yè)規(guī)?；l(fā)展。