AI导读:

《加快工业领域清洁低碳氢应用实施方案》旨在拓展清洁低碳氢在工业领域的应用场景,推动技术装备产品升级,打造产业转型升级新增长点。我国作为全球最大的氢气生产国和消费国,氢能产业发展迅速,但仍面临降本增效、基础设施配套不足等挑战,需政府、企业、科研机构等多方共同努力。

日前,工业和信息化部、国家发展改革委、国家能源局联合发布了《加快工业领域清洁低碳氢应用实施方案》(以下简称《方案》),旨在通过拓展清洁低碳氢在工业领域的应用场景,推动技术装备产品的升级,从而打造产业转型升级的新增长点。

氢能作为一种清洁环保、能量密度高且来源丰富的能源,被视为替代化石能源、实现可再生能源广泛应用的关键途径。在工业领域,清洁低碳氢的应用对于促进节能降碳、推进新型工业化具有重要意义。专家指出,推进清洁低碳氢在工业领域的示范应用,将有助于做大做强绿色低碳产业,支撑工业绿色低碳转型,构建绿色增长的新引擎。

我国作为全球最大的氢气生产国和消费国,工业领域是清洁低碳氢应用的主要阵地。近年来,我国氢能产业发展迅速,已涵盖氢气制取、存储、运输及应用的全链条。其中,《方案》的一大亮点是将工业副产氢作为氢能来源之一,提出加快工业副产氢和可再生能源制氢等清洁低碳氢的应用。

工业副产氢是指利用富含氢气的工业尾气,如氯碱尾气和焦炉煤气,通过变压吸附等技术分离提纯得到的氢气。相比可再生能源制氢,工业副产氢成本较低、更易获取,有助于为氢能产业链提供稳定的氢源。而在重工业中,如化工、钢铁、建材等行业,由于工业流程的限制,碳减排空间较小,属于难脱碳行业。推广应用固体氧化物电解制氢技术,能以较低的原材料成本和较高的能源转化效率,有效耦合工业余热,推进这些行业的低碳与零碳化改造。

据数据显示,2023年我国氢气产量超过3500万吨,占全球产量的三分之一左右。同时,我国可再生能源装机规模居全球首位,截至2024年6月,我国可再生能源制氢产能已突破10万吨/年,规划及在建产能约800万吨/年。专家预测,到2030年,清洁低碳氢将成为钢铁、化工等行业的重要零碳原料,年消费量将分别达到174万吨和376万吨。到2060年,我国氢气的年需求量将增至约1.3亿吨,在终端能源消费中占比约20%,其中工业领域用氢需求将达到7794万吨,占氢总需求量的60%。

此外,《方案》还聚焦冶金、化工、交通等重点行业领域,提出了清洁低碳氢的七大应用场景,并从技术创新、产业化示范、模式探索、清洁低碳氢源及其他关键原料来源等方向明确了30项具体任务。随着我国在突破氢能关键核心技术难题上取得积极进展,一批重大项目投产运行,工业领域规模化应用清洁低碳氢的可行性得到不断验证。

在氢能应用方面,我国以氢燃料电池汽车示范应用为先导,逐步向冶金、化工、船舶等行业领域拓展。例如,广东湛江百万吨级氢基竖炉冶金项目、新疆库车万吨级绿氢炼化项目等已陆续运行。去年9月,全球首条陶瓷工业氨氢零碳燃烧技术示范量产线在广东佛山正式投产,通过改造原有的辊道窑炉,用氨氢燃烧取代天然气燃烧,使传统工业窑炉成为低碳窑炉。据测算,如果这项技术逐步应用于佛山160条陶瓷板(砖)生产线,将直接减少二氧化碳排放66.5万吨/年。

然而,氢能作为面向未来的前沿新兴产业,尚未形成成熟的产业形态,推动工业领域清洁低碳氢应用仍面临诸多挑战。首要问题在于降本增效,氢能生产成本较高,大规模长距离储运困难。此外,缺乏配套的基础设施也是制约工业领域清洁低碳氢应用的因素之一。同时,工业领域清洁低碳氢应用还面临技术成熟度低、标准缺乏等难题。

为此,政府、企业、科研机构等多方需共同努力,加强技术研发和政策支持,推动氢能产业链完善与升级。同时,要聚焦可再生能源电力这个主要成本来源,积极推动各地探索适宜的电价机制政策,并对符合条件的氢冶金等低碳前沿技术产业化示范项目给予产能延期置换政策支持,从而降低工业领域制氢用氢成本。此外,还需加大基础设施保障支持,合理布局制氢设施、稳步构建储运体系、统筹规划加氢网络,加快构建安全、稳定、高效的氢能供应网络。

《方案》明确提出,到2027年,工业领域清洁低碳氢应用装备支撑和技术推广将取得积极进展,清洁低碳氢在冶金、合成氨、合成甲醇、炼化等行业实现规模化应用,在工业绿色微电网、船舶、航空、轨道交通等领域实现示范应用,形成一批氢能交通、发电、储能商业化应用模式。工业和信息化部节能与综合利用司有关负责人表示,下一步将有序发展可再生能源制氢,支持工业企业、工业园区开展氢能供给消纳相结合的一体化应用,着力提升高效制氢电解槽等重点产品性能指标和批量化生产能力,加快突破关键技术工艺,研究制定水电解制氢装备制造行业规范条件,支持有条件的地区打造氢能产业先进制造业集群和中小企业特色产业集群。

氢能应用示意图

(文章来源:经济日报)