国家能源局印发的《2025年能源工作指导意见》提出,培育发展壮大能源新产业新业态,稳步发展可再生能源制氢产业。

我国氢能产业处于发展初期,尚未孕育出成熟的产业形态。工业作为目前氢能最大的消费领域,被视为清洁低碳氢放量推广的重要场景。工业和信息化部等三部门印发的《加快工业领域清洁低碳氢应用实施方案》明确,到2027年清洁低碳氢在冶金、炼化等领域实现规模化应用。

清洁低碳氢如何界定?当前在工业领域推广进展如何?有哪些问题待解?对此,记者对相关专家进行了采访。

相对宽松的认定标准降低准入门槛

“当前,虽然全球尚未形成统一的氢认定标准,但随着各国的氢能布局和产业发展,大家对氢的认定也更加科学、具象化,从以前的灰氢、蓝氢与绿氢这类相对感性的表述过渡到清洁氢、低碳氢和可再生氢。”中国国际经济交流中心能源与绿色低碳发展研究部部长景春梅介绍。

记者了解到,清洁低碳氢在国际上存在着多种概念和术语,包括清洁氢、低碳氢、可再生氢等。近年来,各国根据国情与资源禀赋,出台了不同的氢标准及认证体系,包括生产过程中的碳排放限制、可再生能源比例等。

以氢能产业较成熟的美国、日本与欧盟为例,三者对清洁氢的碳排放阈值设定存在差异但均趋严格,分别对每千克清洁氢、低碳氢和可再生氢三种概念标签作出了全生命周期碳排放分别不大于4千克、3.4千克与3.384千克二氧化碳当量的规定。

“当前,在缺乏国家标准的背景下,由中国氢能联盟制定的《低碳氢、清洁氢与可再生能源氢的标准与评价》团体标准,受行业认可采用度较高。”景春梅介绍,该团标规定,每千克清洁氢和可再生氢全生命周期排放量不大于4.9千克二氧化碳当量,每千克低碳氢则应排放不大于14.51千克的二氧化碳当量。

业内认为,与国际相比,我国的认定标准相对宽松,这在一定程度上降低了产业准入门槛,为清洁低碳氢在工业领域的规模化应用拓宽了道路。

“作为工业流程副产品的副产氢,无须额外投入制氢设备,仅需提纯即可投入使用。这类低成本氢源减少了企业初始投入,缩短了投资回收期,能吸引更多企业参与建设,从而促进产业可持续发展。”内蒙古金鄂博氟化工有限责任公司执行总监杨望军说。

业界专家表示,我国当前执行的认定标准是依据能源实际情况,在能源安全、产业稳定与减碳目标之间寻求平衡的阶段性策略。未来,随着技术的持续进步以及与国际规则接轨的压力不断显现,相关标准也将逐步向国际水平靠拢收紧。

工业副产氢为绿氢规模替代奠定市场基础

记者了解到,工业副产氢作为清洁低碳氢的重要品类,一直是我国最主要的氢源之一。随着产业布局的推进,工业副产氢的资源价值愈发凸显。业界普遍认为,当前阶段应优先发挥工业副产氢的价格与供给优势,加速清洁低碳氢规模化进程。

“在我国清洁低碳氢的认证标准下,国内工业领域生产的大部分副产氢在经提纯处理后基本能符合相关标准。”景春梅告诉记者,我国氢气年产量约3600万吨,其中工业副产氢约900万~1000万吨,占比近25%。相较于年产量占比不足千分之一的绿氢,工业副产氢更具备规模化推广基础,且成本更低。

可就近利用是工业副产氢的另一大特点。

在氢能产业链中,储运环节是抬高成本的重要一环。“当前我国绿氢供需存在空间错配,而大规模低成本运输技术尚未突破,储运成本在产品终端售价中占比较高。”景春梅说,与可再生能源电解水产业资源丰富的西北地区相比,工业副产氢可覆盖京津冀、长三角和广东等地区,与氢能应用先发地区匹配。现阶段,推广可就近生产、提纯、利用的副产氢是兼顾经济与环保的可行路径。

发展以工业副产氢为主的清洁低碳氢也是培育绿氢终端市场的重要手段。“通过规模放量摊薄成本,带动制氢装备、输氢管道及储氢技术迭代与市场机制建设,进一步扩大应用规模并推动技术迭代,从而实现全产业链降本增效和良性循环,为绿氢规模化替代铺平道路。”景春梅进一步表示。

成本仍是撬动工业规模应用的关键瓶颈

现阶段,推进工业领域清洁低碳氢实现规模应用,降成本仍是核心路径。

以可再生氢为例,风光资源丰富的西北地区虽拥有相对较低的可再生能源发电成本,但较高的过网费显著抬高了用电成本,降低了产品经济性,致使下游工业用户对相关产品的使用意愿不高。

近年来,随着产业发展与政策推动,离网制氢项目建设提速,被看作提升绿氢成本竞争力的有效途径。但由于风光资源波动性以及设备运行时长等因素,离网制氢路径的现实降本情况并不理想。

“为应对风光资源的波动,增加离网制氢小时数,企业往往需要配置更多的储能设备,而这将显著增加设备投资与制氢成本。”景春梅指出,当下如何优化发电、储能与电解槽的容量配比,在设备投资和制氢经济性之间找到平衡点对一些中小型企业来说颇具挑战性。

上述经济性难题何解?

景春梅表示,从电价角度看,一方面应对可再生能源制氢项目给予支持性电价补贴,落实“隔墙售电”政策。另一方面,应鼓励氢储能作为独立经营主体参与电力市场交易,通过电力交易获取额外收益,在谷电时段制氢储存,在峰电时段售电,峰谷套利降低成本。此外,通过电力辅助服务、容量租赁等手段也能够反哺制氢成本,提高产品经济性。

“工业领域清洁低碳氢应用还面临技术成熟度低、标准权威性较低等难题。应针对绿氢制备的关键材料、储运技术等短板弱项持续推动关键核心技术攻关,尽快开展管道输氢试点示范,加快解决供需时空不匹配矛盾。同时,着眼于清洁低碳氢认定、碳足迹等关键标准制定,加快完善氢能标准体系建设,同国际市场加强对接。”景春梅进一步补充。