氫能以其環(huán)保效果好、能量密度高、用途范圍廣等優(yōu)勢(shì)，正越來(lái)越多地受到業(yè)界的關(guān)注，多地政府出臺(tái)了支持氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的相關(guān)規(guī)劃。但總體來(lái)看，目前氫能發(fā)展尚未形成明確的頂層設(shè)計(jì)與長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃，大規(guī)模推廣應(yīng)用仍面臨著諸多挑戰(zhàn), 其將在未來(lái)能源系統(tǒng)中扮演何種角色，有待進(jìn)一步深入研究論證。
國(guó)網(wǎng)能源院作為能源智庫(kù)，一直緊密關(guān)注氫能等新興能源的發(fā)展動(dòng)態(tài)，并已就相關(guān)領(lǐng)域開(kāi)展了深入研究和具體實(shí)踐。為進(jìn)一步探析氫能在未來(lái)能源系統(tǒng)中的作用及發(fā)展趨勢(shì)，促進(jìn)業(yè)界對(duì)氫能發(fā)展的相關(guān)思考，《中國(guó)電力》公眾號(hào)特別邀請(qǐng)了國(guó)網(wǎng)能源院洪博文、代賢忠、王曉晨、賈躍龍、神瑞寶、蔣東方、曹子健等專家，以“能源圓桌派”的形式開(kāi)展了線上討論?，F(xiàn)將主要觀點(diǎn)與大家分享，同時(shí)非常期待與業(yè)界同行的交流合作。
本公眾號(hào)推送內(nèi)容僅代表專家針對(duì)該問(wèn)題的個(gè)人見(jiàn)解，僅作學(xué)術(shù)交流和探討使用，無(wú)任何指向性，本公眾號(hào)不承擔(dān)任何連帶責(zé)任。
能源 圓 桌 派
【主持人】:
2019年《政府工作報(bào)告》提出“推動(dòng)充電、加氫等設(shè)施建設(shè)”，對(duì)于氫能在國(guó)內(nèi)的推廣和應(yīng)用具有里程碑式的意義，發(fā)展氫能對(duì)我國(guó)能源安全與能源轉(zhuǎn)型將產(chǎn)生哪些深遠(yuǎn)的影響？
洪博文
氫能近年來(lái)越來(lái)越受到國(guó)家重視，國(guó)內(nèi)外的交流合作也日益增多，很重要的一個(gè)原因就是氫能在能源轉(zhuǎn)型中的獨(dú)特作用，體現(xiàn)在三個(gè)方面：一是深度脫碳價(jià)值顯著，有助于各行業(yè)全面推進(jìn)綠色電氣化，特別是對(duì)于一些難以實(shí)現(xiàn)電氣化的高溫工業(yè)和重型交通行業(yè)，其能源品位優(yōu)勢(shì)顯著。二是管道天然氣綠化作用突出，有助于延緩一些國(guó)家和地區(qū)天然氣管網(wǎng)的退役時(shí)間，目前在歐洲頗受關(guān)注。三是靈活性資源開(kāi)發(fā)潛力巨大，有助于實(shí)現(xiàn)綠色經(jīng)濟(jì)、安全高效的能源轉(zhuǎn)型，如氫能的季節(jié)性儲(chǔ)能價(jià)值在未來(lái)可再生能源高比例開(kāi)發(fā)利用的情景下尤其重要。
代賢忠
全球主要國(guó)家高度重視氫能與燃料電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展，美國(guó)、日本、歐盟將氫能發(fā)展上升為國(guó)家能源戰(zhàn)略高度。特朗普政府將氫能和燃料電池作為美國(guó)優(yōu)先能源戰(zhàn)略。日本提出要成為全球第一個(gè)實(shí)現(xiàn)氫能社會(huì)的國(guó)家。歐盟將氫能作為能源安全和能源轉(zhuǎn)型的重要保障。我國(guó)高度支持氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展，氫能產(chǎn)業(yè)尚處于市場(chǎng)導(dǎo)入期，產(chǎn)業(yè)化態(tài)勢(shì)正加速形成。我國(guó)氫能具有四個(gè)應(yīng)用方向，一是可再生能源制氫及儲(chǔ)能，二是氫燃料汽車，三是氫燃料電池發(fā)電，四是P2X（電轉(zhuǎn)其他能源），將有力推動(dòng)可再生能源發(fā)展，以及交通、工業(yè)領(lǐng)域脫碳加氫和綠色轉(zhuǎn)型。
王曉晨
從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，氫能有望填補(bǔ)電力在終端應(yīng)用領(lǐng)域的重大空白，攜手保障我國(guó)能源安全，推動(dòng)能源體系向清潔低碳轉(zhuǎn)型。未來(lái)隨著電解水制氫技術(shù)經(jīng)濟(jì)性的提升，氫能具有與電能相似的來(lái)源廣泛、利用清潔等特性?？紤]到電能更加靈活便捷、應(yīng)用領(lǐng)域廣泛且電力系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)完備，氫能將重點(diǎn)在電能替代相對(duì)困難的重型卡車甚至民航等領(lǐng)域優(yōu)先取得發(fā)展，拓展電能終端應(yīng)用領(lǐng)域，降低我國(guó)石油等傳統(tǒng)化石能源的對(duì)外依賴程度，推動(dòng)能源的可持續(xù)供給以及清潔低碳利用。
賈躍龍
發(fā)展氫能是維護(hù)我國(guó)能源安全、實(shí)現(xiàn)能源結(jié)構(gòu)調(diào)整的重要路徑。目前我國(guó)天然氣和石油對(duì)外依存度較高，能源結(jié)構(gòu)和能效水平有待優(yōu)化和提升。氫能作為綠色高效的二次能源，未來(lái)在綜合能源系統(tǒng)中扮演的角色將越來(lái)越重要，既包括用戶側(cè)的氫能汽車、家用燃料電池等場(chǎng)景，也包括電源側(cè)的大規(guī)模儲(chǔ)能等應(yīng)用。氫能的快速發(fā)展將有利于我國(guó)提升能源自給率，并且有利于提升終端化水平進(jìn)而提升終端能效，從而維護(hù)我國(guó)能源安全、促進(jìn)能源體系轉(zhuǎn)型。
神瑞寶
一方面，氫氣的質(zhì)量能量密度約為儲(chǔ)能電池的150~200倍，這為各類用能場(chǎng)景提供了更為豐富的能源消費(fèi)方式選擇；另一方面，可再生能源發(fā)電制氫可以成為提升電力系統(tǒng)靈活性，促進(jìn)清潔能源消納的重要方式。因此，氫能將在保障能源安全、推動(dòng)能源轉(zhuǎn)型方面發(fā)揮重要作用。
【主持人】:
近年來(lái)，地方政府密集出臺(tái)政策引導(dǎo)并鼓勵(lì)氫能和氫燃料電池技術(shù)的開(kāi)發(fā)和發(fā)展，加速了氫能產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。目前我國(guó)氫能基礎(chǔ)設(shè)施產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀如何？主要面臨哪些挑戰(zhàn)？
蔣東方
氫能產(chǎn)業(yè)鏈包括制氫、儲(chǔ)運(yùn)氫、用氫等環(huán)節(jié)，目前我國(guó)制氫方面具有良好的基礎(chǔ)，工業(yè)副產(chǎn)氫和可再生能源制氫已開(kāi)展項(xiàng)目示范，但大規(guī)模輸氫、氫能利用仍依賴于公共財(cái)政的支持，整體來(lái)看，我國(guó)氫能基礎(chǔ)設(shè)施產(chǎn)業(yè)整體較為薄弱。隨著鼓勵(lì)支持政策的不斷實(shí)施，氫能在自主技術(shù)研究、裝備制造、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)方面迎來(lái)新的發(fā)展，但仍面臨以下挑戰(zhàn)：一是缺乏明確的國(guó)家氫能發(fā)展路線圖，氫能發(fā)展亂而雜；二是氫能源系統(tǒng)尚未形成，社會(huì)資本是否愿意為氫能基礎(chǔ)設(shè)施投資尚不明確；三是大規(guī)模氫能儲(chǔ)運(yùn)、利用等核心技術(shù)及關(guān)鍵材料研究仍需進(jìn)一步加強(qiáng)，提高氫能利用的高效性和安全性。
王曉晨
目前我國(guó)氫能基礎(chǔ)設(shè)施產(chǎn)業(yè)總體尚且處于示范建設(shè)階段，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)規(guī)模不足，同時(shí)對(duì)補(bǔ)貼依賴嚴(yán)重。當(dāng)前主要面臨挑戰(zhàn)：一是我國(guó)氫能裝備制造水平與國(guó)外差距明顯，在全生命周期成本上競(jìng)爭(zhēng)力較差；二是氫能基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)不足以匹配氫燃料電池汽車等終端應(yīng)用設(shè)備數(shù)量，兩者互相制約，同步發(fā)展難度大；三是氫能基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展在頂層設(shè)計(jì)、統(tǒng)一規(guī)劃與標(biāo)準(zhǔn)等方面缺失，難以形成規(guī)模效應(yīng)；四是2019年國(guó)外氫能爆炸事件頻出，氫能在管理上依然屬于“?；贰?，各地在建設(shè)氫能基礎(chǔ)設(shè)施方面存在顧慮。
曹子健
我國(guó)氫氣年產(chǎn)量超過(guò)2000萬(wàn)噸，位居世界第一，其中約50%為煤化工制氫，30%為副產(chǎn)氫，15%為天然氣制氫，4%為電解水制氫。我國(guó)氫產(chǎn)能主要作為大化工生產(chǎn)鏈條中的中間產(chǎn)物，大部分在廠區(qū)內(nèi)或附近化工廠就進(jìn)入到下一生產(chǎn)環(huán)節(jié)，目前并不存在大規(guī)模的氫氣遠(yuǎn)途儲(chǔ)運(yùn)和氫氣供應(yīng)市場(chǎng)。氫氣作為二次能源的儲(chǔ)運(yùn)、供應(yīng)、加注等環(huán)節(jié)尚不健全，還未能構(gòu)成完整的工業(yè)體系。我國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)的優(yōu)勢(shì)在于市場(chǎng)潛力大，而挑戰(zhàn)在于氫氣儲(chǔ)運(yùn)、加氫站建設(shè)等方面不完善，消費(fèi)端尚不成熟，工業(yè)體系不健全，還達(dá)不到商業(yè)化的規(guī)模。近期國(guó)家和地方紛紛出臺(tái)氫能產(chǎn)業(yè)的促進(jìn)政策，尤其是針對(duì)氫燃料電池汽車在財(cái)政補(bǔ)貼等方面給予支持，有望擴(kuò)大氫能的消費(fèi)市場(chǎng)。
【主持人】:
德國(guó)聯(lián)邦政府今年6月公布了《國(guó)家氫能戰(zhàn)略》，計(jì)劃投資至少90億歐元以促進(jìn)氫的生產(chǎn)和使用，并努力成為綠氫技術(shù)領(lǐng)域的全球領(lǐng)先者。我國(guó)也具有豐富的可再生能源資源，相比于其他國(guó)家，我國(guó)綠氫技術(shù)領(lǐng)域發(fā)展優(yōu)勢(shì)何在？發(fā)展中應(yīng)如何發(fā)揮政府的引導(dǎo)作用，根據(jù)地域特點(diǎn)差異化發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)？
神瑞寶
我國(guó)氫氣產(chǎn)量約占全球30%，化石能源制氫技術(shù)相對(duì)成熟；同時(shí)，我國(guó)可再生能源發(fā)展規(guī)模和質(zhì)量也處于國(guó)際領(lǐng)先水平，這些都為氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展打下了良好的基礎(chǔ)。建議依托化石能源制氫的規(guī)模優(yōu)勢(shì)，積極打通氫氣運(yùn)輸、加注、使用等環(huán)節(jié)，提升安全性和經(jīng)濟(jì)性，為未來(lái)可再生能源制氫大規(guī)模應(yīng)用做好中下游產(chǎn)業(yè)鏈鋪墊，由灰氫逐漸向藍(lán)氫、綠氫過(guò)渡。
蔣東方
中國(guó)高度關(guān)注氫能及燃料電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展，與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展態(tài)勢(shì)較快。已經(jīng)有多個(gè)省市正在做氫能的發(fā)展規(guī)劃和氫燃料電池汽車的發(fā)展規(guī)劃，而且已經(jīng)形成了華東、華中、華南、華北、東北、西南6個(gè)氫能和氫燃料電池汽車的產(chǎn)業(yè)群，但同時(shí)也出現(xiàn)了重復(fù)投資，資源浪費(fèi)的現(xiàn)象。政府應(yīng)做好頂層設(shè)計(jì)、盡快出臺(tái)國(guó)家氫能發(fā)展戰(zhàn)略，因地制宜開(kāi)展氫能“制—儲(chǔ)—運(yùn)—用”一體化建設(shè)，尋求最佳氫能產(chǎn)業(yè)鏈布局；同時(shí)采用政策引導(dǎo)氫能基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，規(guī)范氫能產(chǎn)業(yè)管理流程和相關(guān)法律法規(guī)。
王曉晨
氫燃料電池汽車是氫能重要的應(yīng)用領(lǐng)域，然而當(dāng)前我國(guó)氫能及燃料電池產(chǎn)業(yè)尚不成熟，其核心是技術(shù)自主化及產(chǎn)業(yè)化水平不足，缺乏國(guó)際話語(yǔ)權(quán)，因此必須以創(chuàng)新引領(lǐng)開(kāi)拓新藍(lán)海。政府在加強(qiáng)頂層設(shè)計(jì)的同時(shí)，需充分發(fā)揮市場(chǎng)在資源配置中的決定性作用，著力培育創(chuàng)新型企業(yè)得以存活及發(fā)展的土壤與政策環(huán)境，在氫能產(chǎn)業(yè)布局方面應(yīng)綜合考慮各地區(qū)氫能制取條件、氫能應(yīng)用市場(chǎng)及前景等。地方政府應(yīng)避免大規(guī)模投資拉動(dòng)GDP的發(fā)展模式，避免扶持過(guò)多對(duì)補(bǔ)貼依賴嚴(yán)重的“溫室”企業(yè)及大而不強(qiáng)的薄弱產(chǎn)業(yè)，從而避免陷入“自己搭臺(tái)、別人唱戲”而又受制于人的發(fā)展窘境。企業(yè)應(yīng)摒棄“等靠要”發(fā)展思維，著力突破關(guān)鍵環(huán)節(jié)卡脖子技術(shù)，提高核心技術(shù)裝備可靠性、耐久性及國(guó)產(chǎn)化水平，優(yōu)化技術(shù)路線及應(yīng)用場(chǎng)景選擇，切實(shí)降低全產(chǎn)業(yè)鏈成本，提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
【主持人】:
可再生能源制氫被視為未來(lái)能源系統(tǒng)深度脫碳的關(guān)鍵技術(shù)之一，請(qǐng)談一談氫儲(chǔ)能技術(shù)對(duì)于解決“棄風(fēng)棄光”問(wèn)題的主要貢獻(xiàn)在哪里？氫能在未來(lái)電力系統(tǒng)中的應(yīng)用可以有哪些商業(yè)模式？
洪博文
氫能，尤其是綠電制氫，其脫碳價(jià)值顯著，這個(gè)價(jià)值與未來(lái)綠色低碳、安全高效的能源系統(tǒng)建設(shè)目標(biāo)有關(guān)。眾所周知，未來(lái)高比例的可再生能源，尤其是風(fēng)光等新能源的發(fā)展，在實(shí)現(xiàn)綠色低碳的同時(shí)，也給能源系統(tǒng)帶來(lái)前所未有的運(yùn)行挑戰(zhàn)。除了短時(shí)隨機(jī)波動(dòng)性外，更長(zhǎng)時(shí)間尺度內(nèi)，比如一周或者一個(gè)月內(nèi)的變化對(duì)能源系統(tǒng)的影響也將更大。而電化學(xué)儲(chǔ)能往往只具有短時(shí)調(diào)節(jié)能力，而氫能作為一種季節(jié)性儲(chǔ)能，其在未來(lái)新能源高比例開(kāi)發(fā)利用的情景下尤其重要。交通領(lǐng)域中，氫能源汽車在一些特殊的場(chǎng)合下也展現(xiàn)出一些獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，如在一些嚴(yán)寒地區(qū)，燃料電池能很好地適應(yīng)低溫環(huán)境，保持較好的行駛性能和穩(wěn)定性。因此，從商業(yè)模式的角度看，應(yīng)體現(xiàn)因地制宜的特點(diǎn)。
王曉晨
從目前來(lái)看，采用可再生能源制氫短期內(nèi)可在我國(guó)局部地區(qū)開(kāi)展示范應(yīng)用，但并非是常態(tài)化的可行途徑。我國(guó)“棄風(fēng)棄光”主要分布在西北地區(qū)，而當(dāng)前西北地區(qū)對(duì)氫能的需求空間并不大，若為消費(fèi)氫能而建設(shè)氫能基礎(chǔ)設(shè)施，從經(jīng)濟(jì)性上來(lái)講得不償失，若擴(kuò)大氫能運(yùn)輸范圍則用氫成本會(huì)大幅上升。此外，“棄風(fēng)棄光”呈現(xiàn)較強(qiáng)的隨機(jī)性與季節(jié)性，氫能利用設(shè)備利用率降低，同時(shí)無(wú)法穩(wěn)定滿足用氫需求。
曹子健
按照我國(guó)當(dāng)前電力結(jié)構(gòu)下的碳強(qiáng)度計(jì)算，常規(guī)電力制氫的碳排放甚至比化石能源制氫還要高。結(jié)合我國(guó)可再生能源的快速發(fā)展，利用清潔能源制氫可以一定程度上消納富裕的可再生能源，同時(shí)降低氫氣生產(chǎn)過(guò)程中的碳排放。氫能在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用場(chǎng)景，一方面是在可再生能源富裕地區(qū)開(kāi)展規(guī)?；碾娊馑茪?。電解水制氫設(shè)備可以一定程度上跟隨可再生能源出力，解決可再生能源的波動(dòng)性問(wèn)題，是一種具備靈活性的電力負(fù)荷。但是，大規(guī)模的可再生能源生產(chǎn)基地距離負(fù)荷中心較遠(yuǎn)，如何將氫能遠(yuǎn)距離輸送目前還沒(méi)有理想的解決方案。另一種應(yīng)用場(chǎng)景則是在用戶側(cè)，利用燃料電池和高效儲(chǔ)氫技術(shù)建立“氫-電-熱”多能耦合、協(xié)同互動(dòng)的分布式能源系統(tǒng)，提高配電網(wǎng)運(yùn)行的靈活性，節(jié)省配電網(wǎng)容量，提升配電網(wǎng)投資運(yùn)營(yíng)效率和能源供給效率。
專
家 簡(jiǎn) 介
洪博文：博士，國(guó)網(wǎng)能源院高級(jí)研究員，國(guó)網(wǎng)能源互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟(jì)研究院六人組成員，國(guó)際可再生能源署可再生能源網(wǎng)絡(luò)顧問(wèn)，中國(guó)可再生能源學(xué)會(huì)、中國(guó)電機(jī)工程學(xué)會(huì)等的專委會(huì)成員。長(zhǎng)期從事分布式能源、微電網(wǎng)、配電網(wǎng)和綜合能源系統(tǒng)等領(lǐng)域的政策管理、規(guī)劃運(yùn)營(yíng)和技術(shù)經(jīng)濟(jì)研究。參與承擔(dān)國(guó)家發(fā)改委、國(guó)家電網(wǎng)公司的十余項(xiàng)重大課題，多次獲得國(guó)家電網(wǎng)公司和北京市科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)獎(jiǎng)勵(lì)。參與大量國(guó)內(nèi)和國(guó)際著作編譯。近年來(lái)發(fā)表SCI/EI檢索論文等二十余篇，多次做客電力百家講、接受中國(guó)能源報(bào)、中國(guó)電力報(bào)等的專訪。
洪博文
代賢忠：博士，國(guó)網(wǎng)能源院電網(wǎng)發(fā)展綜合研究所智能電網(wǎng)研究室主任。長(zhǎng)期從事智能電網(wǎng)、能源互聯(lián)網(wǎng)、電動(dòng)汽車等領(lǐng)域的研究咨詢工作，承擔(dān)十余項(xiàng)國(guó)家電網(wǎng)公司科技項(xiàng)目、管理咨詢項(xiàng)目等課題研究，多次獲得國(guó)家電網(wǎng)公司軟科學(xué)成果獎(jiǎng)、國(guó)網(wǎng)能源研究院有限公司科技進(jìn)步獎(jiǎng)。參與編著多部國(guó)內(nèi)外電網(wǎng)發(fā)展分析報(bào)告，發(fā)表EI、中文核心期刊文章20余篇，獲得授權(quán)發(fā)明專利3項(xiàng)，軟件著作權(quán)4項(xiàng)。
代賢忠
王曉晨：碩士，國(guó)網(wǎng)能源院能源戰(zhàn)略與規(guī)劃研究所研究員。主要從事城市能源、智慧能源相關(guān)戰(zhàn)略與規(guī)劃研究，參與重大科技與管理咨詢項(xiàng)目十余項(xiàng)，曾獲中國(guó)產(chǎn)學(xué)研合作創(chuàng)新成果獎(jiǎng)、國(guó)家電網(wǎng)公司科技進(jìn)步獎(jiǎng)等獎(jiǎng)項(xiàng)十余項(xiàng)，軟件著作權(quán)四項(xiàng)，發(fā)表論文及文章二十余篇。
王曉晨
賈躍龍：博士，國(guó)網(wǎng)能源院經(jīng)濟(jì)與能源供需研究所節(jié)能與營(yíng)銷政策研究室研究員。長(zhǎng)期從事節(jié)能節(jié)電、綜合能源系統(tǒng)、電能替代、電力需求側(cè)管理等方面的研究工作。先后承擔(dān)國(guó)家發(fā)展改革委、中國(guó)電機(jī)工程學(xué)會(huì)、國(guó)家電網(wǎng)有限公司委托的重大課題多項(xiàng)。主筆編著《中國(guó)節(jié)能節(jié)電分析報(bào)告》，參編《國(guó)家電網(wǎng)公司社會(huì)責(zé)任報(bào)告》、《全球能源分析與展望》等著作，發(fā)表學(xué)術(shù)論文多篇，獲得計(jì)算機(jī)軟件著作權(quán)數(shù)項(xiàng)。曾榮獲中國(guó)能源研究會(huì)管理創(chuàng)新獎(jiǎng)、國(guó)家電網(wǎng)有限公司軟科學(xué)成果獎(jiǎng)、國(guó)網(wǎng)能源院科技進(jìn)步特等獎(jiǎng)等獎(jiǎng)項(xiàng)，以及中國(guó)電機(jī)工程學(xué)會(huì)先進(jìn)個(gè)人等榮譽(yù)。
