關于氫能的預言早得讓人覺得就很科幻。1874年,法國科幻小說家凡爾納 (1828-1905) 在小說《神秘島》中寫道:“總有一天,水可以被電解為氫和氧,并用作燃料,而構成水的氫和氧……將會成為供暖和照明的無限能源。”凡爾納的設想是,氫可以通過電解水提取,從而取代當時的主導性能源——煤炭。
國際氫能源委員會認為,21世紀人類要進入氫時代,預測2050年全球氫能源需求將增至目前的10倍,同時2050年全球氫能產業鏈產值將超過2.5萬億美元。氫能的使用,既可以每年減少幾十億噸二氧化碳的排放,又可以形成巨大的產業領域,提供幾千萬人的就業崗位。
自2019年政府工作報告首次提出“氫能”后,從中央到地方,利好政策層出不窮。截至目前,已有20多個省份發布氫能專項規劃及行動方案。根據《氫能產業發展中長期規劃(2021—2035年)》,到2025年,燃料電池車輛保有量約5萬輛,部署建設一批加氫站。截至2021年底,全球在營加氫站達到659座。其中,我國加氫站數量位居世界第一。
2023年氫能行業正向成熟期邁進,位處實質爆發前夕。國家層面政策已定調,今年以來產業持續落地實踐、數據持續超預期,產業爆發及高增周期已明確開啟,后續綠氫項目招標的密集落地以及燃料電池汽車的產銷高增將成為持續驅動力。
另據中國氫能聯盟預計,至2025年,我國氫能產業產值將達到1萬億元。2050年,氫能在我國終端能源體系中占比超過10%,產業鏈年產值達到12萬億元。
目前,氫能產業已吸引很多企業來分一杯羹。據天眼查數據顯示,目前全國氫能相關企業有3060余家。其中,2022年新增注冊企業580余家,增速達24.8%。尤其是進入2023年,氫能開始“狂飆”,1~5月新增氫能企業130余家,國鴻氫能、捷氫科技、國富氫能、中鼎恒盛等四家氫能公司正在排隊IPO。
發展氫能,不僅基于市場需求,更基于國家發展。
2023年六部聯合印發《氫能產業標準體系建設指南(2023版)》(以下簡稱《指南》)。這是國家層面首個氫能全產業鏈標準體系建設指南。《指南》系統構建了氫能制、儲、輸、用全產業鏈標準體系,涵蓋基礎與安全、氫制備、氫儲存和輸運、氫加注、氫能應用五個子體系,按照技術、設備、系統、安全、檢測等進一步分解,形成了20個二級子體系、69個三級子體系。
近兩年,各地風光儲氫一體化新能源投資項目異常火熱,新能源投資商紛紛積極布局并參與綠氫投資。據不完全統計,今年1-6月國內新簽綠氫項目超過19個,預計總投資額超1400億元,同期開工及投運的綠氫項目超過20個,總投資額超過880億元。
在長期確定性的“雙碳”目標指引下,綠氫迎來蓬勃發展機遇。以內蒙古自治區發展為例,據不完全統計,目前內蒙古共有40余個綠氫項目在持續落地中,這些項目推進進度不一,有簽約、備案、開工、投產等,總投資額超過2500億元。其中有22個項目對外公布了建成時間,計劃建成時間范圍2023年-2028年。該地區從氫能政策規劃到綠氫項目建設以及吸引產業鏈企業落地,均呈現出蒸蒸日上的趨勢。
此外,綠氫還在新疆、遼寧、甘肅、湖北、寧夏、河南、河北、吉林、廣東、云南、山東、上海、浙江等省市,呈現多點開花狀態。綠氫賽道成為眾多大型央企、國企以及上市公司投資“新寵”。
綠氫產業發展火熱的商業邏輯也并不難理解。隨著新能源技術進步和產業規模化發展,風光新能源成本不斷下降,我國可再生能源發電項目增長明顯。
截止2023年6月末,國內風電/光伏裝機容量達到389/471GW,預計2023-2025年風電、光伏年均新增裝機分別抬升至71GW、183GW。
由于我國東北、西北等地區風能和太陽能資源豐富,土地廣闊,適合建設太陽能風能發電站。但這些地區經濟發展程度低,當地電力消費市場狹小,富余的電力需要儲存或者向外輸出。同時,太陽能、風能都不穩定,季節變化大,易受天氣影響,需要調峰。
電解水制氫不僅耗電量大,還可以就地將電力進行能源轉化,制成的氫氣又可以作為工業原料、燃料向下游行業延伸。
未來“電+氫”,構成新型能源系統,將帶來一場全新的能源革命。
氫能是新萬億級賽道,應用范圍巨大、需求潛力巨大。直接應用:氫化工、氫冶金、氫建筑、氫交通。間接應用:氫燃料電池發電、氫能轉電能,可適用于所有用電場所,替代化石能源。
國內氫能項目審批日趨嚴格,已有多個綠氫項目申報未能獲批。當下,國內綠氫產業正處于爆發前期,伴隨入局玩家的激增,各地對綠氫項目的審核標準也在逐步提升。繼河北和內蒙后,其它地區勢必會相繼出手,對國內綠氫項目的新一輪考驗即將開啟。
多地如火如荼推進風光制氫項目,有項目卻被叫停,就公開信息來看,已有7個。12月14日,河北工程公司承建的遠景能源豐寧“風電+儲能+制氫”一體化示范項目正式開工。該項目建設風電場總裝機規模為300MW,擬安裝40臺單機容量為6MW,12臺單機容量為5MW的風力發電機組,每臺風機就近布置一臺35kV箱式升壓變壓器。風電場規劃建設1座220kV升壓站,配套建設46MW/92MWh電化學儲能系統,其中包含23個4MWh電池儲能集裝箱。值得注意的是,從工程建設內容上看,該項目已沒有“制氫部分”,已在今年9月5日公示的環評文件中明確表示“制氫部分不再建設”。
遠景能源豐寧項目取消制氫部分不久,華電在河北承德也有一個綠氫項目取消了制氫部分。截至發文時,未看到該項目開工的消息。
這些現象,也是告訴我們氫經濟仍需科學理性發展。
純氫運輸成本過去一直高企,是限制氫能源商用的主要原因之一。根據測算,在運距90km、年運量5萬噸情形下,管道輸氫成本是長管拖車的11%-15%,是液氫槽車的1/20。
預計,2035-2050年,管道將成為我國氫氣輸送的主要方式,一橫一縱支北方氫能大管網總長將達5000-6000km,連接北方最大制氫地區內蒙古與河北,解決京津冀和中原城市群的用氫需求。
制出的氫氣怎么消納是其發展的關鍵:中石化新疆庫車綠氫項目產出的氫氣通過管道輸送到塔河煉化,替代現有天然氣化石能源制氫。三峽納日松光伏制氫項目主要應用于化工和交通領域。但是有些制氫項目,沒有考生產出的氫氣怎么消納,制成氫燃料電池還是管道輸送到煉化廠,有外送的管道嗎?產品的市場都不知道在哪兒!