瞄準“雙碳”,上海加速(sù)駛上“氫賽道”
記(jì)者 查睿
7月初,一輛(liàng)氫動力公交車駛入位(wèi)於臨港新片區平霄路(lù)820號(hào)的油氫合建站,大約10分鍾後,即加氫完畢駛離站台(tái)。像(xiàng)這樣的氫動力公交車,臨港新片區已投運16輛,年底將增至118輛。
視線從臨港向“對角”移至嘉(jiā)定。作為上海市首批提供商業化加氫服務(wù)的西上海油氫合建站,每天向園區(qū)附近的(de)氫動(dòng)力物流車提(tí)供氫能源,累計(jì)加氫量已超100噸,服務約2萬車次。
這(zhè)一幕幕,正是(shì)上海加速氫能(néng)產業落地的縮(suō)影。
近日,上海正式印發氫能產業發展中長期規劃,提出三年(nián)內產業規模突(tū)破1000億元。目前,上海在製氫、儲氫和商用等方麵已形成了初步產業集群,並在全國多(duō)地布(bù)局打造氫能應用場(chǎng)景,搶占氫能(néng)產業新賽道。
上海將建氫氣充裝中心
自(zì)去年12月平霄路油氫合建站運營以來,臨(lín)港新片區加快了(le)氫能(néng)在交通領(lǐng)域的(de)多場景應用。上海中油申能氫能科技有限公司(sī)副總經(jīng)理薛克鑫告訴記者,目前臨港新片區在營的(de)氫動(dòng)力公交車有(yǒu)16輛,還有2輛往返洋山港區的49噸(dūn)集裝箱重卡。到今年年底,常規氫動力公交(jiāo)車將增(zēng)至118輛,氫動力土方車(chē)將陸續在(zài)臨(lín)港新片區亮相,國內首創的氫動力中運量T2和T6線數軌列車也將於年內投入使用。
與普通公交車相比,氫動力公交車的能效更(gèng)高。薛克鑫算了一筆賬(zhàng):一輛11米長的自動擋公交車,需要消(xiāo)耗柴油約33升/百公裏(lǐ),同規格的氫動力公交車僅需氫(qīng)氣不足6公斤/百公裏。目前,加氫站氫氣享受運營補貼後售價僅為35元/公斤,與燃油相比(bǐ),氫動力公交車的(de)能耗更加經濟。
相比於電動車,氫動力公交(jiāo)車在(zài)便利度上更勝一籌。公交車對(duì)準點率要求較高,還有頻繁調度的需(xū)求。公交(jiāo)車司機普遍認為加氫與用油效率相當(dāng),免去了(le)頻(pín)繁充電的煩(fán)惱和續航不足的擔憂(yōu),更適合公(gōng)共交(jiāo)通。
“臨(lín)港氫燃料電池汽車的氫氣需求量約150公斤,預計在今(jīn)年年底將提升至1.4噸左右。”薛克鑫告(gào)訴記者,目(mù)前加氫站的氫氣主要來源於上海化工區的工業副(fù)產氫。作為煉化生產的副產品,以往通(tōng)常是直接排放或者作為其他化工品的原料,現在經提純(chún)後達到車用氫氣的標準,讓化工副產品的附(fù)加值更高。不過,隨著氫燃料電池汽車保有量的增加,工業(yè)副產氫將不能完全滿足今(jīn)後的市場需求。今年,申能集(jí)團旗下的(de)申能能創能源發展有限公司、液化空氣中國和上海化學工業區(qū)成立合資公司,將建設上海最大規模的(de)氫氣充裝中(zhōng)心,以滿足未來日(rì)益增長(zhǎng)的氫能需求。
綠氫將成重要氫源
不過,並非所有的氫能都是低碳清潔能源,根據(jù)製備方式的(de)不同,氫通常分為灰氫、藍氫和綠(lǜ)氫。
灰氫是通過化石燃料燃燒產生的氫氣,在生產過(guò)程(chéng)中會有二(èr)氧(yǎng)化碳等排放。藍(lán)氫是將天然氣通過蒸汽甲烷重整或自熱蒸汽重整製成。若電解所應用的電力是來源(yuán)於光伏(fú)、風(fēng)力等(děng)可再生能源(yuán),則實現了氫能生產(chǎn)的全鏈條綠色閉環,則被稱為綠氫。申能能創總經理葉褚華告訴記者,綠氫將被廣泛應用於集中式發(fā)電、分布式發電、儲能(néng)、交通等領域(yù),還將解決可再生能源分布不均勻、儲存難運送難(nán)的(de)痛點,成為我國(guó)能源體係耦合發展(zhǎn)的關鍵環(huán)節。
葉褚華介紹,我國已是世界上最大的製(zhì)氫國,年製氫產量(liàng)約3300萬噸,其中達到工業氫氣(qì)質量標準的約1200萬噸。從氫的(de)來源看,我國工業副(fù)產氫工藝(yì)成熟、成本較低,近期仍將是主要氫源,但從長(zhǎng)遠發展看,可再生能源製氫規模潛力更大,更加清潔可持續,隨著成本下降,將成為(wéi)重要氫源。
國內氫(qīng)能產(chǎn)業發展(zhǎn)之初,上海已率先開(kāi)始(shǐ)布(bù)局氫能產業,申能能創圍(wéi)繞“車、站、氣(qì)、運”氫能產業(yè)鏈開展(zhǎn)投資布局,先後投資了包括瑞(ruì)必科、浙江(jiāng)藍能、氫晨科技、鯤華科技、氫藍時代等在內的氫能行業領先企業。
其中,上海瑞必科擁有先進氫氣提純技(jì)術,可為(wéi)燃料電池汽車提供高純氫氣;浙江藍能是(shì)先進高壓氣體儲運裝備研發製造企業,在45兆帕站用儲氫瓶組、車載供氫係統等方麵有較高的市場份額。同時,申能集(jí)團還在金山(shān)和奉賢區開展“上海市燃料電池汽車氫源保障基地”項目,旨在(zài)打造華東地區最大的車用(yòng)氫(qīng)源供應(yīng)基地。
“電堆是氫燃料電池汽(qì)車‘發動機’,但(dàn)我國長期(qī)依賴進口,成本高昂,占氫燃料(liào)電池係統總成本的60%,嚴重製約了(le)我國燃料電池汽車的研發和(hé)推廣應用。”葉褚華(huá)介紹,為攻克燃料電池環節,上海氫晨已累計(jì)開發了基於H2電堆技術的80千瓦、100千瓦、120千瓦、150千瓦四款具有(yǒu)自(zì)主知識產權的車用燃料電池電堆(duī),實現了批量交付,廣泛應用於商用車、公交車、快速公交(BRT)和(hé)重卡等場(chǎng)景。上海氫晨還研製成功了H3技(jì)術和單堆230千瓦(wǎ)的大功率(lǜ)電堆,是當前(qián)全球最大功率的燃(rán)料電(diàn)池(chí)電堆,標誌(zhì)著我國燃料電池技術(shù)進入世界先進行列。
氫能(néng)產業鏈初(chū)步聚集
在“雙碳”目標任務下,我國正加快構建清(qīng)潔低碳的能源體係(xì)。今年以來,我國的氫能發展的頂層設計(jì)逐漸明晰,地方氫(qīng)能產業發展規(guī)劃相繼出台。
3月,國家發改委、國家能源局發布的(de)《氫能產業發展中長期規劃(2021—2035年)》中(zhōng)多項政策鼓勵(lì)對氫能多領(lǐng)域應用。5月,上海(hǎi)印發《上海市氫能產業發展(zhǎn)中長期規劃(2022—2035年)》,勾勒出“南北兩基(jī)地、東西三高地”產業空間布(bù)局,兩基地指金山和寶山兩個氫氣製備(bèi)和供應保障基地,三(sān)高地(dì)為臨(lín)港、嘉定和青浦三個產業集聚發展(zhǎn)高地。
同時,上海還將打造8個世界級示(shì)範場景:國際氫能示(shì)範機場、國際氫能(néng)示範港口、國際氫(qīng)能示範河湖、世界(jiè)級氫能(néng)產(chǎn)業園(yuán)、深遠海(hǎi)風電製氫(qīng)示範基地、零碳氫能示(shì)範社區、低碳氫能產業島和零碳氫(qīng)能(néng)生態島。
按照規劃,到2025年,上海(hǎi)市將建設(shè)各類加氫站70座左右,培育5—10家具有國際影響力的(de)獨角獸企業,建成3—5家國際一流的創新研發平(píng)台,燃料電(diàn)池汽車保有量突破1萬輛,氫能產業鏈產業規模突破1000億元(yuán),在交通(tōng)領域帶動二氧化碳減排5萬—10萬噸/年(nián)。
目前,上(shàng)海在氫能產業發展方麵已取得一定進展。嘉定氫能(néng)港已(yǐ)引進50多個氫能源和(hé)汽車智能化(huà)產業項目,總投(tóu)資超過100億元,臨港新片區已集聚多家氫能上下遊企業,國際氫能穀(gǔ)、寶武(上海)碳中和產業園(yuán)等綠色低碳特色園區正成為上海發(fā)力新(xīn)賽道的重要載體……
不過,業內人士也指出,我國氫能產業仍然處於發展初期,麵臨產業創新能力不強、技術裝備水平不高、支撐產(chǎn)業發展(zhǎn)滯後等諸(zhū)多(duō)挑戰,尤其是(shì)氫燃料電池係統(tǒng)及其關鍵零部件仍存在較強技(jì)術壁壘。
上(shàng)海交通大學安泰(tài)經濟與管(guǎn)理學院教授尹(yǐn)海濤表示,目前(qián)全國各大省(shěng)市均陸(lù)續出台氫能規劃(huá),上海的規劃相較之下更注(zhù)重科技引領作用,尤其重視氫能技術的示範應用。他認為,上海在氫能布局上更應重視科技創(chuàng)新,發揮科技(jì)和金融的優勢,解(jiě)決技術難題。
電解水(shuǐ)製氫技術便是難(nán)題之一。目前,我國的氫(qīng)氣相當大比例來自(zì)化石(shí)能源重整製氫(灰氫),碳排放量比較(jiào)高。尹海濤認為,“雙碳”目標決(jué)定了可再生能源(yuán)電解水製氫是必行之路(lù)。
氫能的另一(yī)個難題(tí)在儲運的環節,目前業界普遍的觀點是氫能(néng)運輸超過200公裏不具備(bèi)經濟性。“這(zhè)個問題沒有解決之前,氫能基本(běn)隻能就地消化,才有商業可行(háng)性。”尹海濤(tāo)建議,上海應加(jiā)大可再生能源製氫技術的研發和分布式(shì)氫能利用商業模式的突(tū)破。分布式既解決新能源的消納問題(tí),也解決能源傳輸問(wèn)題,比如在海上風電產生的綠電,可以通過電解水製氫的方式而非電力形態(tài)運回陸地,用於(yú)港口重卡、寶(bǎo)武煉鋼和備用電源(yuán),這樣可實現全流程零碳排放。
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