引言

 

氫能是一種來源豐富、綠色低碳、應(yīng)用廣泛的能源，正逐步成為全球能源轉(zhuǎn)型發(fā)展的重要載體之一。隨著光伏發(fā)電、風(fēng)能發(fā)電技術(shù)進(jìn)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(biāo)的提出，中國未來能源結(jié)構(gòu)向清潔低碳轉(zhuǎn)型發(fā)展的方向已經(jīng)確定。碳達(dá)峰和碳中和政策給氫能設(shè)置了時(shí)間點(diǎn)，加速了氫能的發(fā)展。大力發(fā)展氫能被認(rèn)為是“雙碳”目標(biāo)下中國能源轉(zhuǎn)型不可或缺的選擇。

 

氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì)

 

01國際氫能發(fā)展規(guī)劃

 

能源安全、綠色低碳與經(jīng)濟(jì)增長推動(dòng)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(jìng)爭(zhēng)領(lǐng)域的制高點(diǎn)。

 

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(jì)過渡的國家愿景—2030年遠(yuǎn)景展望》等氫能長期規(guī)劃，2014年明確氫能在交通領(lǐng)域轉(zhuǎn)型中的引領(lǐng)作用，2020年，發(fā)布《氫能技術(shù)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(shù)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(huì)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(shù)路線圖》。

 

韓國2005年，首次提出培育氫經(jīng)濟(jì)愿景，2021年，發(fā)布《氫能領(lǐng)先國家愿景》，規(guī)劃到2030年構(gòu)建產(chǎn)能達(dá)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(gòu)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(lǐng)域進(jìn)行布局

 

氫能與傳統(tǒng)的油氣產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)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(shì)，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(chǔ)運(yùn)基礎(chǔ)設(shè)施、廣泛的終端銷售網(wǎng)點(diǎn)等優(yōu)勢(shì)。

 

油氣公司推進(jìn)氫能技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)發(fā)展可對(duì)傳統(tǒng)業(yè)務(wù)形成有益補(bǔ)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(zhuǎn)型的路徑選擇。

 

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

 

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

 

道達(dá)爾在綠氫領(lǐng)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(dá)爾能源公司與印度阿達(dá)尼企業(yè)有限公司(AEL)達(dá)成協(xié)議，將收購阿達(dá)尼新工業(yè)有限公司(ANIL)25%的股權(quán)，共同打造世界級(jí)綠氫公司。

 

BP未來投資全面傾向于清潔、低碳能源，在氫能領(lǐng)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(fēng)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(bào)告》中提出“推進(jìn)充電、加氫等設(shè)施建設(shè)”，這是氫能首次被寫入《政府工作報(bào)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(diǎn)，推動(dòng)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(zhuǎn)型。

 

同時(shí)，明確氫能是戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的重點(diǎn)方向，是構(gòu)建綠色低碳產(chǎn)業(yè)體系、打造產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的新增長點(diǎn)。氫能產(chǎn)業(yè)鏈條較長，涉及能源、交通、化工等多個(gè)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(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)明顯，PEM電解槽國產(chǎn)化不足。高壓氣氫儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)成熟，管道建設(shè)嚴(yán)重滯后，其他儲(chǔ)運(yùn)產(chǎn)業(yè)和技術(shù)有待培育。

 

加氫站核心設(shè)備依賴進(jìn)口，氫能應(yīng)用領(lǐng)域加速拓寬。燃料電池核心材料、電堆技術(shù)不成熟。氫冶金、發(fā)電技術(shù)、建筑供能進(jìn)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(qiáng)度高于全球水平。

 

氫車銷售增長緩慢，累計(jì)保有量占全球比重18%。加氫站建設(shè)引領(lǐng)全球，保有量比重超過40%。產(chǎn)業(yè)處于導(dǎo)入期，發(fā)展受限于基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、燃料電池成本及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)等因素，主要以區(qū)域試點(diǎn)為主，靠補(bǔ)貼推動(dòng)，地方產(chǎn)業(yè)布局同質(zhì)化嚴(yán)重。

 

04氫能全產(chǎn)業(yè)鏈進(jìn)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(zhuǎn)型的重要組成，重點(diǎn)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(gòu)建藍(lán)氫、綠氫多元供，提出到2025年供氫商品量達(dá)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(shè)新疆庫車綠氫示范項(xiàng)目，項(xiàng)目總投資近30億元，是國內(nèi)首次規(guī)模化利用光伏發(fā)電直接制氫項(xiàng)目，年產(chǎn)能2萬噸，項(xiàng)目預(yù)計(jì)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(wù)，錨定建設(shè)“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(gè)兆瓦級(jí)電解水制氫示范項(xiàng)目啟動(dòng)建設(shè)，該項(xiàng)目采用質(zhì)子膜電解水制氫技術(shù)，就地消納風(fēng)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(jìn)行布局國內(nèi)五大電力集團(tuán)聚焦綠氫產(chǎn)業(yè)鏈進(jìn)行布局，各有側(cè)重。

 

華能集團(tuán)著力推進(jìn)并打造“制儲(chǔ)輸用”一體化綠氫產(chǎn)業(yè)，積極從事氫能領(lǐng)域的研究與創(chuàng)新應(yīng)用，目標(biāo)是到2035年，使氫能成為華能集團(tuán)重要的戰(zhàn)略支撐產(chǎn)業(yè)。

 

大唐集團(tuán)推動(dòng)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(dòng)能源發(fā)展新高地氫能在海南的發(fā)展和應(yīng)用。華電集團(tuán)定位于可再生能源制氫、儲(chǔ)氫、用氫等技術(shù)開發(fā)、裝備制造、工程總包及項(xiàng)目投資、運(yùn)營為一體的能源服務(wù)商。

 

2021年11月完成可再生能源制氫、大規(guī)模儲(chǔ)能及氫能綜合利用技術(shù)研究項(xiàng)目，水電解制氫裝置一次性調(diào)試成功。國家能源集團(tuán)以固體氧化物燃料電池和產(chǎn)業(yè)鏈整合相結(jié)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(jí)固體氧化物燃料電池(SOFC)發(fā)電系統(tǒng)在寧夏煤業(yè)實(shí)驗(yàn)基地試車成功，達(dá)到運(yùn)行條件。國華投資公司，全力打造和推動(dòng)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(jí)PEM制氫技術(shù)建立氫能網(wǎng)絡(luò)，國電投氫能已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了催化劑、膜電極、擴(kuò)散層、金屬雙極板、電堆組裝、系統(tǒng)控制、空壓機(jī)等關(guān)鍵技術(shù)、材料和部件的自主化，且關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)均已達(dá)到國際先進(jìn)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(shì)

 

海洋石油企業(yè)在氫產(chǎn)業(yè)制取、儲(chǔ)運(yùn)、應(yīng)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(shì)。在國家雙碳目標(biāo)戰(zhàn)略下，海洋石油企業(yè)編制了規(guī)模化發(fā)展海上風(fēng)電的產(chǎn)業(yè)規(guī)劃，并瞄準(zhǔn)深遠(yuǎn)海海上風(fēng)電。

 

深遠(yuǎn)海海上風(fēng)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(fēng)電制氫的開發(fā)模式正成為行業(yè)趨勢(shì)。

 

據(jù)測(cè)算，離岸距離超過100千米，海上風(fēng)電制氫的經(jīng)濟(jì)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(fēng)電制氫業(yè)務(wù)場(chǎng)景。海洋石油企業(yè)具有幾百座海上油氣平臺(tái)，并在持續(xù)建造投用新的平臺(tái)，平臺(tái)生產(chǎn)和生活設(shè)施綠色用能和降低碳排放是雙碳目標(biāo)下的現(xiàn)實(shí)需求。

 

同時(shí)，棄置的油氣平臺(tái)和現(xiàn)役平臺(tái)經(jīng)過適當(dāng)改造可成為海上風(fēng)電制氫裝備的安裝平臺(tái)。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(chǔ)設(shè)施。

 

在“雙碳”目標(biāo)下，鋼鐵、化工、發(fā)電等領(lǐng)域的脫碳任務(wù)正在加劇，對(duì)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(luò)、長輸天然氣管網(wǎng)建設(shè)、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(kuò)大規(guī)模，公司可利用資源及區(qū)位優(yōu)勢(shì)，鎖定終端用能客戶，打造“氣-電-氫”綜合能源服務(wù)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(shí)施路徑

 

海洋石油企業(yè)應(yīng)充分借鑒國內(nèi)外能源企業(yè)成熟經(jīng)驗(yàn)，基于氫能產(chǎn)業(yè)在海油石油企業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀，結(jié)合海洋石油企業(yè)發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)在技術(shù)儲(chǔ)備、基礎(chǔ)設(shè)施、應(yīng)用場(chǎng)景方面的潛力，發(fā)揮比較優(yōu)勢(shì)，提出海洋石油企業(yè)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的實(shí)施路徑。

 

01加強(qiáng)頂層設(shè)計(jì)

 

海洋石油企業(yè)應(yīng)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(shí)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(diǎn)發(fā)展方向的認(rèn)知，摸底企業(yè)內(nèi)部氫能產(chǎn)業(yè)和技術(shù)研發(fā)基礎(chǔ)，制定符合海洋石油企業(yè)產(chǎn)業(yè)特點(diǎn)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(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展路徑，加強(qiáng)氫能配套制度研究，出臺(tái)有別于傳統(tǒng)油氣領(lǐng)域的氫能項(xiàng)目決策、運(yùn)行以及后評(píng)價(jià)管理制度。

 

3.2開展先行先試海洋石油企業(yè)要爭(zhēng)當(dāng)海洋氫能產(chǎn)業(yè)的領(lǐng)軍者。堅(jiān)持示范先行，加大與傳統(tǒng)油氣能源的耦合力度，豐富應(yīng)用場(chǎng)景，突出海油石油企業(yè)特色，依托海上油氣平臺(tái)及基礎(chǔ)設(shè)施，結(jié)合海上風(fēng)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(shù)示范，開展海上能源島建設(shè)示范研究，建設(shè)海洋能、儲(chǔ)能、制氫、海水淡化等多種能源資源轉(zhuǎn)換利用一體化設(shè)施。形成大規(guī)模開發(fā)綠氫制取、儲(chǔ)運(yùn)、應(yīng)用總體方案。

 

02加強(qiáng)技術(shù)攻關(guān)

 

海洋石油企業(yè)要爭(zhēng)當(dāng)氫能關(guān)鍵核心技術(shù)的攻關(guān)者。在攻關(guān)過程中，要堅(jiān)持“低成本”“一體化”的戰(zhàn)略思維，為規(guī)模化、商業(yè)化實(shí)施提供技術(shù)保障，提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

 

靈活運(yùn)用股權(quán)投資、收并購或成立合資公司等資本手段切入氫能技術(shù)領(lǐng)域，以實(shí)際項(xiàng)目為依托，掌握可再生能源制氫、海水直接電解制氫、氫儲(chǔ)能、熱電聯(lián)供燃料電池系統(tǒng)等核心技術(shù)。充分利用國內(nèi)外優(yōu)勢(shì)資源，打造氫能產(chǎn)學(xué)研用一體化平臺(tái)。

 

結(jié)合海洋石油企業(yè)氫能產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用需求，圍繞降低投資和提高經(jīng)濟(jì)效益，以典型應(yīng)用場(chǎng)景為引領(lǐng)，加快推動(dòng)可再生能源制氫示范，開展卡脖子關(guān)鍵技術(shù)、國產(chǎn)化設(shè)備及裝備研發(fā)，推動(dòng)關(guān)鍵核心技術(shù)的快速落地，實(shí)現(xiàn)氫能和新能源、油氣融合發(fā)展。

 

03建設(shè)人才隊(duì)伍

 

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

 

氫能屬于技術(shù)密集型和資本密集型產(chǎn)業(yè)，技術(shù)更新迭代快，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈，海洋石油企業(yè)要在集團(tuán)層面進(jìn)一步明確氫能業(yè)務(wù)歸口管理部門和產(chǎn)業(yè)實(shí)施主體，建立氫能技術(shù)研發(fā)平臺(tái)，整合內(nèi)部研發(fā)力量，加快行業(yè)領(lǐng)軍人才、高端技術(shù)人才的引進(jìn)和培養(yǎng)，加快建設(shè)一支數(shù)量充足、結(jié)構(gòu)合理、專業(yè)能力強(qiáng)、綜合素質(zhì)高、覆蓋制氫、儲(chǔ)運(yùn)、應(yīng)用的全流程氫能產(chǎn)業(yè)人才隊(duì)伍，強(qiáng)化自主創(chuàng)新能力，承擔(dān)科研項(xiàng)目和工程項(xiàng)目建設(shè)。

 

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(wù)布局，立足天然氣資源優(yōu)勢(shì)，強(qiáng)化與傳統(tǒng)電力企業(yè)在燃?xì)獍l(fā)電領(lǐng)域合作，依托現(xiàn)有貿(mào)易基礎(chǔ)，適度超前培育氫能貿(mào)易板塊，開展氫能國際貿(mào)易試點(diǎn)。

 

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(shí)綠色能源消納市場(chǎng)。

 

分階段推動(dòng)綠氫在煉化、合成氨和甲醇等領(lǐng)域的替代，進(jìn)一步拓寬氫能消納場(chǎng)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(shì)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(wù)運(yùn)營體制機(jī)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(jié)語

 

與國際先進(jìn)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(shì)，加快關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)，抓住早期機(jī)遇開展產(chǎn)業(yè)布局。加快推進(jìn)海上風(fēng)電制氫示范工程建設(shè)，建立健全海洋氫能全產(chǎn)業(yè)鏈管理體系和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，引導(dǎo)海洋氫能產(chǎn)業(yè)規(guī)模化發(fā)展。