碳中和目标确定以后,中国进入了全新的“减碳模式”。城市的争相加码布局中,氢能时代也渐行渐近,不再是遥不可及的未来。 今年9月22日,在75届联合国大会期间,中国提出要提高自主贡献的力度,力争2060年之前实现碳中和。 要想实现碳中和,大力发展氢能产业是优选路线。这是学界和产业界的共识。 碳中和为氢经济的强势启动带来了契机。随着 《青岛市氢能产业发 展 规 划 (2020 -2030)》的出台实施,面向未来谋划了打造 “东方氢岛”绚烂图景和实现路径的青岛,有望在氢经济的格局中扮演关键角色。 12月14日下午,青岛市政府新闻办举行新闻发布会,解读《青岛市氢能产业发展规划(2020-2030)》(以下简称《规划》)。《规划》剑指打造“东方氢岛”,提出在未来10年完善氢能产业链体系,打造国内重要的氢能产业基地,将青岛打造成国际知名的氢能城市。 《规划》提出到2030年,建成加氢站50座以上;投入运营30条以上氢燃料电池汽车公交专线,累计推广燃料电池汽车达到8000辆;建成燃料电池轨道列车线2条以上;氢气年消费量超过3亿标准立方,培育超过20家规模以上氢能相关企业,5家年主营业务收入超过10亿元的氢能相关企业,氢能产业年产值达到500亿元。 未来10年,按下能源革命快进键的青岛,大步奔向氢能时代。1一场迫在眉睫的能源革命 氢能作为零碳能源,是人类能源的终极解决方案和能源革命的重要方向。 氢不仅是宇宙中最为丰富的元素,还具备极具竞争力的能量密度,单位质量的热值约是煤炭的4倍,汽油的3.1倍,天然气的2.6倍。相比电力,可存储的氢可以实现跨时间及地域的灵活运用。 以绿色港口场景为例,以年吞吐量300万标准箱测算,使用氢能每年可减少二氧化碳排放约2万吨,减少二氧化硫排放约697吨。 因此,在全球能源转型过程中,氢是最佳的碳中和能源载体。氢气可广泛从水、化石燃料等含氢物质中制取,但能够提供全程无碳的技术路线是有限的。 “灰氢不可取,蓝氢可以用,废氢再利用,绿氢是方向”,工信部原部长李毅这样概括制氢工艺路径。 具体来说,使用石化燃料制氢过程中无法避免碳排放,得到的是“灰氢”。在石化燃料制氢时,将二氧化碳副产品捕获、利用和封存,从而实现碳中和,得到的是“蓝氢”;通过风电、水电、太阳能可再生能源制氢,过程完全没有碳排放得到的是“绿氢”。 “2060年实现碳中和,意味着能源必须逐步过渡到以可再生能源为主。”中国工程院院士衣宝廉曾指出,为减轻电网压力提高电网稳定性,应大力发展氢储能,即电解水制氢。 这是氢能生产的终极路径。眼下,从发展趋势来看,发展氢能产业,短期优先选用工业副产氢,中期采用化石能源制氢结合碳捕捉技术,长期采用可再生能源电解水制氢。 丰富的化工副产氢资源,正是青岛当前抢占氢能产业风口的先天优势。 以董家口化工园区为例,海湾化学的30万吨/年离子膜烧碱项目每年可贡献副产氢气1.1万吨;金能科技规划建设的2套90万吨/年丙烷脱氢装置,投产后每年可获得约7万吨高纯氢气;丽东化工每年副产氢气4万吨;青岛炼化拥有3万标准立方/小时和4万标准立方/小时两套制氢装置,一套180万吨/年重整装置,年产氢气量约14万吨。 山东港口青岛港全自动化码头二期采用全球首创的氢动力自动化轨道吊,利用的正是化工企业提纯后的工业氢,将氢收集起来作为动力,大大减少港口的碳排放。 面向更加广阔的未来,青岛也清楚地认识到,氢气资源比较单一或将成为未来发展的瓶颈。 在《规划》中,青岛从供给侧出发,提出探索氢能纳入区域能源体系,在能源增量上鼓励使用氢能和可再生能源;稳步提升制氢产业产能,完善氢气生产、压缩、储存、销售氢气供应链;构建氢气供应运输体系,近期发挥董家口化工产业园区和平度新河化工产业园区的化工产业优势,充分利用现有的工业副产氢,中远期发展绿色能源制氢,保障氢气供应。2一场全球角力的竞速 氢能正在以难以想象的速度改变和塑造人类文明的进 程。这是全球能源格局和产业格局的角力赛。 2019年氢能源首次写入《政府工作报告》,我国开启氢能 大发展元年,将氢能纳入中国能源体系之中。 据不完全统计,今年上半年,中央及各级地方政府出台了37项氢经济扶持政策,仅山东就出台了6项相关配套政策。 山东决意抓住这一产业和能源变革先机,已经确定,由济南、青岛、潍坊、淄博、济宁等组队创建氢燃料电池汽车示范城市群。3有基础、有优势、有准备 在这场产业和能源革命中,青岛必须加快脚步,等不得、慢不得。 青岛是能源输入型城市,一次能源全部从外部输入,传统能源资源持续供应能力受限。加快氢能的开发利用是推动青岛高质量发展的重要手段,是建设具有国际竞争力的现代化产业集群的重要抓手,对保障能源安全、优化能源结构、改善大气环境、创造新的经济增长极具有重要的战略意义。 发力氢能产业,青岛有基础、有优势、有准备。 从应用场景看,青岛同时具备汽车、轨道交通、发电供热、港口码头等氢能应用示范全场景,为产业未来发展提供了广阔的想象空间。 在青岛国际院士港,甄崇礼院士领衔的氢能与燃料电池技术实验室、氢能与燃料电池系统关键零部件制造两个项目,被纳入《山东省氢能产业中长期发展规划(2020—2030年)》,成为山东省“十四五”期间氢能产业重大示范试点项目;燃料电池系统已进入整车应用测试。 美锦能源在西海岸新区投资100亿元建设美锦氢能科技生态园,包括氢能商用车整车、膜电极、燃料电池电堆和系统、燃料电池分布式能源等项目。 中车四方股份公司研发成功国内首列氢能有轨电车;西海岸新区已启动氢能公交示范项目,并配套建设加氢站;平度市同和高新区青岛氢航动力有限公司氢能源无人机已投产下线,青岛汉河氢能电源续建项目正在建设;总投资40亿元人民币的德国FCP公司氢燃料电池研发及生产项目落户莱西经济开发区…… 抢占氢能发展高地,打造“东方氢岛”,青岛势在必得。4建设国家级氢能示范城市 “东方氢岛”不是一个口号,而是要成为彰显这座城市未来在全球能源格局中的地位的闪亮“名片”。 “东方氢岛”的发展内涵主要包括示范应用维度、产业发展维度,创新发展维度、基础设施维度等四个维度。 聚焦示范应用维度,青岛要建设国家级氢能示范城市。重点在西海岸新区建设氢能示范区,拓展氢能在汽车、轨道交通、港口、供热、化工、发电及备用电源等全场景应用领域。在青岛港开展燃料电池港口机械、物流运输示范应用,打造中国“氢港”。试点建筑用燃料电池热电联供系统,探索氢能供电供热的商业模式。针对海岛微电网,试点可再生能源制氢、燃料电池固定式发电、燃料电池备用电源等新模式,构建以氢能为主的分布式发电网络。 聚焦产业发展维度,打造高端氢能产业集群。 聚焦创新发展维度,青岛要培育国际化氢能创新高地。 聚焦基础设施维度,青岛要建设完善的氢能基础设施。 根据氢能产业发展趋势,有序地建设氢气管网、氢运输网络、加氢站等氢能基础设施,保障氢能消费终端的氢燃料供应。突破氢气运输难点,探索经济效益高且安全的长距离氢运输模式。建设氢气管网,连接制氢企业和终端用户,实现氢气入企、氢气入户。引入物联网、5G、大数据等新兴技术,建设智慧、可靠、高效的氢能基础设施体系。 氢能产业的发展离不开应用的推动。今年11月,青岛美锦新能源汽车制造有限公司正式向青岛真情巴士集团有限公司交付首批车辆——50台氢燃料城市公交车。据介绍,青岛市交通集团、西海岸真情巴士、青岛美锦新能源汽车制造有限公司将联合打造公交车示范运行平台,以公交车示范运行线为发力点,统筹规划燃料电池汽车和加氢站管理,连接成区域化的氢燃料电池公交网络。 2019年10月,山东港口青岛港前湾集装箱码头公司参与研发、测试的3台氢能源集卡车正式投入实景测试运营,在全国同行业率先成为氢能源集卡车运行应用的码头。据悉,该集卡车由青岛前湾集装箱码头、机科(山东)重工、江苏奥新、国投中科四家企业共同研发、测试。以氢气和氧气为原料,以燃料电池为动力装置,解决了传统汽车环境污染的问题,是一款高效、清洁、零污染、零排放的新型新能源汽车。观海新闻/青报全媒体 记者 杨光 李沛
【来源:青岛晚报】