氢能“制输储用”全链条发展情况分析与新疆氢能发展的实践探索

数字储能网讯：3月10-13日，由工业和信息化部节能与综合利用司指导，中国化学与物理电源行业协会主办并联合500余家机构共同支持的第十四届中国国际储能大会暨展览会（简称“CIES”）在杭州国际博览中心召开。

CIES大会以“共建储能生态链，共创储能新发展”为主题，针对储能产业面临的机遇与挑战等重点、热点、难点问题展开充分探讨，分享可持续发展政策机制、资本市场、国际市场、成本疏导、智能化系统集成技术、供应链体系、商业模式、技术标准、示范项目应用案例、新产品以及解决方案的普及和深化应用。

来自行业主管机构、国内外驻华机构、科研单位、电网企业、发电企业、系统集成商、金融机构等不同领域的2011余家产业链供应链企业， 53417位线上注册嘉宾将参加本届CIES大会，储能网视频号线上直播11万人参与观看与交流。其中300余家企业集中展示了储能产品，涵盖系统集成、电芯、PCS、BMS、集装箱、消防、检测认证、飞轮储能、液流电池、熔盐储热、压缩空气储能等新型储能全产业链。

3月12日下午，国网新疆电力有限公司经济技术研究院企业战略研究中心主任陈伟伟受邀在新型电力系统与储能电站建设专场分享主题报告，报告题目为《氢能“制输储用”全链条发展情况分析与新疆氢能发展的实践探索》。以下为报告主要内容：

陈伟伟：大家下午好！我是来自国网新疆经研院的陈伟伟，今天和大家交流的内容是氢能制储输用全链条发展情况分析及新疆氢能发展实践探索。

我主要从以下三个方面进行汇报交流。第一方面是关于氢能制储输用全链条发展情况的分析，大家也知道，氢能是一种二次能源，它的特性也十分显著，定位也是构建新型能源体系的重要组成部分，是保障国家能源安全的重要载体之一，主要原因是因为氢能具有跨空间配置、长周期调节、强耦合应用、大容量储存的特征，能够实现多种能源品种之间的优化配置和转换。

另外一方面是它的应用场景比较广泛，在工业、交通、建筑、电力等领域，能实现其大规模的脱碳和降碳的作用。说到氢能发展需要谈的是氢能的重要政策，《氢能产业发展中长期规划2021-2035年》这个政策是国家顶层设计，对氢能的定位做了明确的阐述，明确氢能是战略性新兴产业的重点方向，提出了发展的四个原则，即“创新引领，自立自强”“市场主导，政府引导”“安全为先，清洁低碳”“稳慎应用，示范先行”，其中“安全为先，清洁低碳”中提出重点发展可再生能源制氢，严格控制化石能源制氢。“稳慎应用，示范先行”中提出积极有序开展氢能技术创新产业应用示范，避免一些地方出现盲目布局和一拥而上，这是国家对氢能发展顶层设计的基本原则。

另外提出了氢能的发展目标，到2025年明确建立工业副产氢和可再生能源制氢就近为主的氢能供应体系；2030年基本形成完备的氢能产业技术创新体系、清洁能源制氢和供应体系，2035年构建涵盖交通、储能、工业领域的多元氢能应用生态，这里面围绕氢能基础设施建设，有几点需要大家关注。

第一是合理布局制氢设施，第二是稳步构建储运体系，第三是统筹规划加氢网络。关于氢能多元示范应用方面，提到要有序推进交通领域的示范应用，积极开展氢能领域和储能领域的示范应用，合理布局发电领域的多元应用，逐步推动工业侧的替代应用。

大家知道今年以来，国家出台了关于氢能发展的系列支持政策，尤其是在今年两会工作报告上，政府工作报告明确提出加快前沿新兴产业的发展，这是氢能首次作为战略新兴产业在政府报告中纳入。据不完全统计，全国至少有36个省市地方政府出台了氢能发展政策，22个省市将氢能写进了2024年地方政府工作报告，其中2023年氢能政策出台超过300多项。

总的来说我国氢能发展的政策路线基本上逐步清晰，政策体系日益完善。

下面重点给大家介绍一下氢能的产业链，在国家的支持性、指引性和规范性政策配套推动下，氢能产业基本上初具规模，我国基本构建了较为完善的氢能产业链，涵盖了上中下游三个环节。

制氢方面，我国已经连续几年成为了世界上最大的制氢国，2023年产量在4000万吨左右，从技术路线来看，目前技术路线主要有三大类，一个是以煤和天然气为主的化石燃料制氢，所谓的灰氢，以及焦炉煤气、氯碱化工和合成氨醇为主的工业副产氢，所谓的蓝氢，以及电解水制氢即绿氢三大类。

目前来看，国内制氢的主要领域还是以煤制氢为主，天然气次之，其中煤制氢主要是目前技术工艺较为成熟，另外是成本最低的制氢方式，在国内制氢占主导地位。通过测算，原料价格在800元每吨左右时，煤制氢成本在10.8块钱每千克。天然气制氢是国外主流的制氢方式，国内发展受影响主要是因为天然气价格的问题，天然气价格在2.5块钱每标方时，天然气制氢成本是在12.8块钱每千克，它的制氢成本比重超过70%，所以目前国内的制氢模式是以煤制氢为主。

另外是除了化石能源制氢之外，我们的蓝氢主要是工业副产氢，主要分布在钢铁和化工等行业，主要有焦炉煤气等等，从产业发展布局和利用情况来看，工业副产氢资源还有进一步挖掘和优化的空间。但是综合技术经济及环保的因素来看，工业副产应该是当前阶段要重点发展的路径之一。这里有个限定，存在的问题是它的规模发展难以满足中后期氢能发展的需求，如果过度发展工业副产氢可能会锁定下游的高碳产业，造成产能过剩。

因此工业副产氢是定位上可以作为我国氢能发展近中期的过渡性氢源，这是对氢能发展的重要补充。所以蓝氢是灰氢的过渡环节。制氢里最重要的是绿氢，从长远来看是未来的主流技术，目前发展主要受制于经济性的原因，随着氢能技术成熟和规模化发展，叠加可再生能源发电成本下降，电解水制氢优势将逐渐凸显，预计可再生能源电价到2毛钱左右的时候，它的成本和化石能源成本接近。

总的来说制氢的路线将逐步由灰氢、蓝氢向绿氢转变。

第二个环节讲讲储氢环节，储氢主要是气态、液态和固态三个模式，目前气态是当前的主要储运方式，固态从安全性方面来看是未来的储氢重要方向，固态储氢方面是以金属氧化物为主要技术路线。

输氢方面主要有三大类，即长管拖车、管道运输和槽罐车运输，对于不同场景、储氢方式的不同态势和运输工具、运距方面做了分析，得出的结论是长管拖车只适合短距离运输，液氢罐车在长距离运输下更具有成本优势，但是随着氢能产业的逐步发展，氢气管道运输是低成本运输的最佳选择。

关于用氢方面，重点想说一下，一个是交通领域，交通领域一直是以燃料电池车为代表的最快突破口和主要市场，我国的燃料电池汽车发展比较快，基本是商用为先、产用为后的发展原则，根据相关的机构研究预测，预计到2030年左右将步入快速发展阶段。

另外是在发电领域，我们认为近期应该是以煤掺氢燃烧发电、天然气掺氢发电为主，远期是以燃氢发电替代燃气发电的模式，其中技术突破和绿氢的成本以及储运成本是规模化发展的关键。

关于储能领域，氢能有长周期储能优势，季节性氢储能成本显著低于电化学短期储能成本，是实现可再生能源大规模、跨季节存储运输的最佳整体解决方案。这里也根据风光资源好的地区和负荷集中区给出了不同的发展路径。

另外是在工业领域，大家也众所周知，我国有全球规模最庞大、门类最为齐全的工业生产体系，钢铁水泥等都是目前希望脱碳的重要领域，所以对氢能来说，是当前的重要手段。通过之前的理论探索和实践案例来看，地区化工、氢能冶金和天然气掺氢是最主要的应用场景，用氢方面在建筑领域方面，之前通过相关研究提出了未来的发展方案，即燃料电池的热电联供。从效率来看，热电联供的综合效率达到85%，有相关机构预测说2050年左右全球10%的建筑供热和80%的建筑供能将由氢气提供，所以建筑领域也是未来的重要发展空间。

第二，想汇报一下新疆氢能发展的实践探索。众所周知，新疆能源资源禀赋尤为丰富，是国家明确的“三基地一通道”。新疆风光资源比较优势明显，加之新疆新能源规模化发展的态势，为氢能发展提供了良好的能源资源基础，对于推动氢能规模化意义重大。

另外是新疆煤炭资源也是全国储量第一，煤化工的工业基础是相对完善的，所以氢产业链具有广泛的应用场景，在工业领域就有很好的应用场景。新疆的氢能发展政策方面，也是去年8月份出台了三年行动方案，明确了在氢能开发和应用两方面实现联动，提出推进西氢东送、打造全国大型绿氢供应和出口基地。

另外是在2023年中国西部氢能大会上，自治区出台了支撑氢能产业示范区建设若干政策措施，明确了新疆克拉玛依、哈密、乌鲁木齐、伊犁四个地区为新疆氢能产业示范区，另外是相关氢能上下游产业链，构建了新疆氢能产业发展联盟。围绕新疆发展实际和立足新疆的基本情况，围绕氢的最终形式，氢动力、氢储能、氢原料，按照不同路径给出了新疆氢能发展和产业发展的七条路径。从电力行业来看，我们提了几个典型的例子，新能源+氢能制造，主要是提高绿电消纳，以煤电掺氢、气电掺氢、燃氢轮机为代表的氢能发电技术，可以提供转动惯量，对安全稳定性来说尤为重要。

另外是电氢协同这种模式对系统调节能力有一定的发展支撑。重点给大家汇报一下新疆比较典型的示范项目，主要是库车制氢项目，这个项目也是首个贯通“光伏发电、绿电制氢、氢气存储、氢气运输、氢气炼化”的全流程示范项目，这个项目是去年8月底全面建成投产。

发电配套光伏，一期30万千瓦、二期40万千瓦，制氢一期产能2万吨，配置了52台电解槽，用户通过内部配置的控制系统可以实现光伏发电量与制氢负荷的匹配，实现跟踪，一个是实现从白天电网下电基本上零交换，晚上是按照最低负荷进行电网下电的模式。

另外储氢方面，主要是球罐储存，储运时间按不低于8小时的考虑。输氢是通过两台氢气外输的压缩机，通过6.5千米的输气管道输送。用氢环节主要是用现有绿氢替代煤制氢，主要用作还原剂。

项目最大负荷是22万千瓦左右，其中电解槽是主要负荷20万千瓦，用电方式主要是采用自建光伏发电+大电网联合供电的模式，项目是优先使用光伏发电进行制氢，不足部分由电网下电进行补充，制氢设备可以根据光伏发电的负荷相适应运行，运行功率范围可以到30%-110%，电解槽是执行的低负荷运行模式，所需的电力是从电网下电。

我们通过实际运行情况来看，当前绿电制氢和电网基本实现友好互动的模式，能实现友好并网。

这是新疆其他的制氢项目情况，2023年新疆有12个项目在建在推进，这是其中的相关典型项目。

第三方面是相关建议，主要有四点，一个是进一步加强氢能产业发展顶层设计，统筹氢能产业发展布局，建议结合氢能产业的发展实际，加快出台氢能发展的1+N政策支撑体系，重点是统筹各省、市、地方企业氢能产业布局、区域布局、技术布局，避免资源浪费及无序竞争。

第二是关于完善氢能相关法规和标准体系建设，建立健全氢能发展的激励机制，重点是围绕氢能基础与管理、氢能制备与提纯、氢储运与加注、氢能应用、氢能检测以及氢能安全等领域主导或参与国际、国家、行业等标准的制定，加大对风光制氢、可再生能源制氢的金融支持和财税支持。

第三是聚焦氢能“制储输用”关键环节领域，加强核心技术研发和试点示范，建议研究制定氢能研发工作的产业化清单，加大装备技术攻关力度，加速关键设备技术国产化进程，加快推动氢燃料电池、燃氢轮机、天然气掺氢的发电示范项目示范试点。

第四是推动氢能产业的创新平台建设，带动全产业链的应用落地。我的汇报完毕，谢谢大家。

作者：中国储能网 来源：中国储能网