作为来源丰富、绿色低碳、应用广泛的二次能源,氢能对于保障国家能源安全、实现可持续发展具有重要意义。此次氢能被写进“十五五”规划建议,释放了国家支持产业发展的明确信号,氢能有望从探索示范走向规模化应用,进而改写现有能源格局。

绿色氢氨醇成应用先锋

氢能产业要破局,应用场景是关键。近日,国家能源局公示了能源领域氢能试点首批名单,拟支持41个项目和9个区域开展试点工作,旨在推动氢能产业由示范应用阶段向规模化推广阶段过渡。在众多试点项目中,绿色氢氨醇成为主力应用场景。在此前发布的首批绿色液体燃料技术攻关和产业化试点项目中,绿色氢氨醇项目同样占据多数。“十五五”期间,以绿色氢氨醇为代表的“绿色石油”有望率先破局。

7月8日,远景152万吨绿色氢氨项目首期32万吨工程在内蒙古赤峰市建成投产。当天下午,全球首罐绿氨从园区发车,法国必维国际检验集团现场为这罐绿氨颁发全球首张ISCC(国际可持续发展与碳认证)可再生氨证书,标志着全球绿色氢氨产业从此迈入商业化生产新阶段。远景科技集团董事长张雷介绍:“远景正在赤峰建设全球最大的‘新石油’基地,用内蒙古戈壁荒漠中不竭的风光资源,生产绿色氢氨醇和生物航油。”

在吉林省松原市,全球最大的绿色氢氨醇一体化示范项目将于11月底投产。项目构建了“风光发电、绿电制氢、绿色合成氨醇”的完整产业链,使绿电产出更多绿氢再合成绿氨和绿色甲醇,通过规模效应显著摊薄产品成本。中能建氢能源有限公司董事长李京光表示,该模式可显著提升风光项目经济性,广泛应用于化工、冶金、交通、航运等领域。

在内蒙古锡林郭勒,成本低的绿电成为发展绿色氢氨醇的重要底气。锡林郭勒盟盟委副书记、行署盟长郭玉峰介绍,发展绿色氢氨醇,锡林郭勒拥有日益完善的产业生态、坚实有力的基础设施,以及真金白银的政策保障。目前,锡林郭勒已配套推出支持能源装备等战略性新兴产业发展壮大的办法以及增量配电网等一揽子措施,进一步夯实了绿色氢氨醇产业集群崛起的根基。

“十四五”期间,我国绿色氢氨醇试点项目不断涌现。在近日举办的绿色氢氨醇产业集群推进会上,中国产业发展促进会会长于彤透露,截至2025年10月,我国累计规划氢氨醇一体化项目超800个,合计规划绿氢产能近900万吨/年,已建成产能超20万吨/年,处于全球领先地位。

实现风光资源多元应用

实现绿色低碳转型的路径不少,为何绿色氢氨醇受到热捧?

到2035年,我国风电光伏总装机预计达36亿千瓦,按当前情况计算,还有19亿千瓦新增空间,绿色氢氨醇将成为消纳光伏风电的重要路径。“绿色氢氨醇产业是连接绿电与终端应用的纽带。”中国能源研究会可再生能源专委会主任委员、国家能源局法制和体制改革司原副司长梁志鹏表示,可再生能源电力转化为氢氨醇,直接作为工业原料或在工业、交通领域替代煤炭、天然气以及石油消费,是增加可再生能源电力消纳总量的新路径。

对此,中国有研科技集团有限公司首席专家、中国可再生能源学会副理事长蒋利军非常认同。他说,风光氢氨醇一体化提供了新能源就地消纳新模式。通过电解水制氢,将绿电变为绿氢、绿氨、绿醇,使之易于储运,既可作燃料,又可作原料,实现了风光资源多元化应用。

作为一种长期储能载体,绿色氢氨醇具有独特优势。中国科学院院士、中国电力科学研究院名誉院长周孝信表示,从2025年到2060年,我国全社会用电量将从10万亿千瓦时增加到21万亿千瓦时。绿氢作为长期储能介质,可在极端条件下为电力系统提供韧性支持。绿氢合成甲烷、甲醇等绿色燃料和化工原料,与已经初步实现产业化的绿氨等绿色燃料一起,可成为新型能源体系中重要绿色能源的组成部分。

绿氢与新型电力系统的运行机制,以及其生产过程和发电应用,对于提升新型电力系统灵活性调节能力具有显著作用。周孝信认为,随着技术不断进步以及西部新能源大规模开发和转化,预计未来将实现绿色电力与绿色燃料的东输并行,从而构建一种新型的西能东输模式。

经济性也是绿色氢氨醇吸引力增强的重要因素。数据显示,电解水制氢成本与2020年相比下降了近50%。专家表示,随着柔性制氢技术和一体化控制系统示范推广,在风光资源富集区,绿色氢能成本有望进一步降低。到2030年左右,绿氢每公斤价格可能降至10元左右。在工业领域,绿色氢氨醇基本上能够具备经济性。

打通制储输运技术堵点

目前,绿色氢氨醇产业尚处于发展培育期,充满了无限可能和潜力,但挑战亦不容回避。要实现绿色氢氨醇产业链高质量发展,必须正视并打通从制氢、储运到终端应用全链条的堵点。

聚焦制氢环节,中国科学院院士唐叔贤表示,绿氢的成本是氢能达到可持续目标的关键要素,需要将绿氢成本从目前的21元/公斤降到与灰氢成本相当。绿电制氢和二氧化碳捕集两大“卡脖子”问题制约着绿氢降本,要想打破绿氢高成本瓶颈,还需依靠技术创新。

西安隆基氢能科技有限公司总裁马军介绍,碱性电解槽通过工程化设计,能够适应可再生能源大规模制氢应用需求,其发展潜力将随着市场成熟逐步释放。公司以降低平准化氢成本(LCOH)为目标推进产品迭代,目前已成功进入海外10个国家和地区的电解槽市场。

对于制氢面临的问题,澳大利亚技术科学与工程院外籍院士刘科提出了低碳甲醇方案。所谓低碳甲醇,是指利用绿电与劣质煤以及微矿分离技术制备的甲醇。“低碳甲醇是绿氢最好的储运载体,1升甲醇的产氢量是1升液氢的2倍。另外,低碳甲醇还可以利用现有加油站加注,最大限度提升经济性。”刘科表示。

在氢储运环节,航天氢能科技公司副总经理兼总工程师安刚认为,只有打通大规模储运技术瓶颈,才能大幅度降低氢气成本。未来,该公司将建立以液氢为储运介质的新能源电氢体系。

聚焦终端应用环节,清洁液体燃料、生物质掺烧以及绿氨掺烧等应用场景正不断拓展。香港国际航运与海事服务中心副秘书长孙景亮表示,受各国政策和市场需求双重驱动,航运业正逐步向绿色低碳转型。石油和化学工业规划院副院长李志坚认为,可再生甲醇、氨以及航空燃料仍需突破各环节关键技术,为继续扩大应用场景规模积累经验。