上官健
(瓊臺師范學院,海南 ???570125)
隨著國家“碳中和”“碳達峰”任務的推進,氫能作為綠色能源受到國家重視和大力推進。國家能源局2020年印發的《中華人民共和國能源法(征求意見稿)》中,氫能被列為能源范疇。這是我們國家第一次從法律上確認氫能屬于能源。清潔能源汽車是全球交通出行領域技術革命和產業變革的制高點。筆者通過對海南自由貿易港(以下簡稱“自貿港”)建設中的相關能源進行調研,提出了通過央地國有企業合作,積極布局綠色能源加氫站,助推海南國家生態文明試驗區建設的思路。
在全球變暖、化石能源枯竭的大背景下,世界主要發達國家從資源和環保角度出發,為構建替代化石能源的可持續發展經濟,發展燃料電池汽車已成為全球汽車與能源產業轉型升級的重要突破口。日本等國家甚至將發展氫能和燃料電池技術提升到了國家戰略層面。以豐田汽車、本田汽車為代表的日本領先車企早在20世紀90年代就開始研發燃料電池汽車,并從2014年開始陸續向市場投放豐田Mirai、本田Clarity等技術水平較為先進的燃料電池汽車。被認為是“終極清潔能源”的氫能源,也將應用在冬奧會的賽事交通服務車輛上。《張家口賽區冬奧會交通服務車輛能源保障加氫站規劃》提出,積極建設加氫站,冬奧會期間示范運行氫燃料電池汽車2 000輛。日前,豐田為北京2022年冬奧會和冬殘奧會提供的官方用車中,最受矚目的當數豐田首次在中國大規模投入使用的氫燃料電池車(FCEV)“第二代MIRAI”“柯斯達氫擎”。
氫燃料電池汽車具有安靜、零排放、續航性能強等優勢,是車用燃料轉型升級的重要突破口之一,是應對全球能源短缺和環境污染的重要戰略舉措,是我國重點培育發展新動能,帶動經濟結構向中高端邁進,引領發展轉變的未來重要產業。氫燃料電池汽車能源特點及能量補給方式幾乎完全與燃油車相同。氫能源的集中運輸、集中儲存、三分鐘加注等,幾乎是一個翻版加油站。與一般電動汽車相比,氫燃料電池汽車加氫過程僅需幾分鐘,續航里程卻達350 km~600 km(氫燃料電池乘用車耗氫1 kg/100 km),甚至更長,有效克服了純電動車面臨的續航里程與充電時間長的短板問題,消費者不需要改變用車的習慣,不存在續航焦慮的問題。
據統計,2020年以來,全國超過17個省份22個城市及地區出臺了相關氫能產業發展或氫燃料電池的發展規劃,全國累計建成118座加氫站,在建/擬建167座,其中已投入運營101座,待運營17座,投用比例超過85%。中國石化“十四五”期間擬規劃建設1 000座加氫站,其中,中石化海南公司擬規劃報建4個加氫站。
2016年4月,國家發展改革委、國家能源局發布《能源技術革命創新行動計劃(2016—2030年)》,將氫能技術開發利用上升為國家能源戰略;2019年《政府工作報告》提出“推動充電、加氫等設施建設”,氫能源首次寫入政府工作報告;2020年4月,國家能源局印發的《中華人民共和國能源法(征求意見稿)》中,氫能首次從法律上被列為能源范疇;習近平總書記“4·13”重要講話和《中共中央 國務院關于支持海南全面深化改革開放的指導意見》支持海南建設國家生態文明試驗區,并要求加快推廣新能源汽車和節能環保汽車;海南省政府提出到2030年逐步禁止銷售燃油汽車,全省各領域汽車全面實現清潔能源化。
筆者認為,海南自貿港及國家生態文明試驗區建設中,國有企業應扛起推動綠色發展的社會責任,主動投身“綠色革命”,引領石化產業向“多元、低碳、集成”的能源化工產業結構轉變。海南省各級政府層面應積極鼓勵引導如海南省交通投資控股有限公司、中國石化銷售股份有限公司等央地國有企業,以綠色出行為服務理念,服從海南作為國家級生態文明試驗區的戰略定位需要,加快傳統燃油加注站轉型發展加氫等綜合能源補給站。建立多元化交通能源結構,打造“綠色”動力清潔能源島,眼下正是海南省發展加氫站的政策窗口期。考慮到燃料電池汽車的推廣對加氫站依賴極大,加氫預計是整個產業鏈最先啟動的環節。加氫站及關鍵設備、加氫站運營、氫氣都將成為率先啟動的市場。
自古以來,每一次成功的能源變革,都有一個清晰的主線邏輯,即能量密度出現數量級上的躍升。煤炭能量密度是木柴的160倍,石油約為煤炭的2倍,面對化石能源枯竭的危機和環境問題的挑戰,以新能源代替不可再生的化石能源是發展的必然趨勢。氫燃料電池集合了燃油汽車的高能量比、即充即走,以及超越儲能電池的高能量轉換效率、零排放零污染的優點,是新能源車的終極解決方案。
加氫站之于燃料電池汽車,猶如加油站之于傳統燃油汽車、充電站之于純電動汽車,是支撐燃料電池汽車產業發展必不可少的基石。加氫站的大模建設是推廣燃料電池汽車商業化不可或缺的環節,也是現階段制約我國燃料電池汽車發展的重要瓶頸之一。2020年12月底,我國累計建成118座加氫站,相較全國10萬多座加油站和70多萬個充電樁仍有較大提升空間。
海南獨立的島嶼地理單元半徑,決定了以瓊中為中心的環島田字形高速公路網絡,完全輻射了全島2小時交通圈,與清潔能源汽車續駛里程有著高度契合;《中共中央國務院關于支持海南全面深化改革開放的指導意見》賦予海南省國家級生態文明試驗區的戰略定位,為發展氫能基礎設施先行先試,奠定了較好的區域體制機制優勢。
海南省交通投資控股有限公司作為省屬國有企業,擁有的中線高速公路(??凇齺?、橫線高速公路(萬寧—洋浦)、文瓊高速公路(文昌—瓊海)等已建或在建服務區完全可以作為加氫站試點平臺,優先試點,樹立海南自貿區(自貿港)綜合能源示范補給站建設的標桿,建立多元化交通能源結構,打造海南省集加氣(LNG)、加氫、加油、充電多功能為一體的綠色出行示范引領高地。
海南省交通投資控股有限公司聯合中國石化銷售股份有限公司合資成立了服務海南省自由貿易試驗區和中國特色自由貿易港建設的國有能源企業(海南省交控石化有限公司)。目前,海南省交控石化有限公司已投入運營中線高速公路屯昌服務區加油站、中線高速公路楓木服務區加油站,正在配合相關單位,籌劃中線高速公路瓊中服務區加油站,推進瓊樂高速、萬洋高速、文瓊高速等高速公路在建服務區的綜合能源補給站。
資料表明:中國石化海南煉化作為海南省大煉化產業的支柱性企業。隨著中石化海南大乙烯產業項目的推進,其達產后年煉油重整副產氫、乙烯生產副產氫的規模(乘用車通常每次加注5 kg,續航500 km),完全可以成為海南省發展氫能綠色出行的強力支撐。據悉,由中國石化海南煉油化工有限公司和海南凱美特氣體有限公司聯合,已在洋浦建成了海南省首個氫氣充裝站母站。隨著該氫氣充裝母站的建成,目前,海南省已具備日供高純氫氣2 t左右能力,對于促進省內后續加氫站的建設和氫燃料電池汽車產業發展具有十分重要的意義;海南省的太陽能光伏、風能、核電等清潔電力能源能為制氫裝置產氫(電解水制氫)提供有力支撐,可實現從能源發電端到車輛使用排放端全生命周期的清潔化。
國有企業在新能源發展之初既有承擔的能源環保、能源結構安全等社會責任,也有作為企業搶占未來市場先機的戰略謀局。隨著雙碳目標的提出,全社會生產資料將向著低碳化及凈零排放方向發展。氫能源補給站將在交通等領域扮演深度脫碳的重要角色。
海南省交通投資控股有限公司與中國石化銷售股份有限公司作為國有企業,具有高度社會責任感企業,可以擯棄加氫站初期發展的經濟效益,引領推進海南省加氫站建設,樹立自貿區(自貿港)綜合能源示范補給站建設的標桿。2019年7月,中國石化佛山樟坑油氫合建站正式建成投入使用。該站是國內首次采取“利用現有加油站改造為油氫合建站”模式開發的加氫站,是全國首座集油、氫、電“三位一體”能源供給及連鎖便利服務新型網點。以海南省交通投資控股有限公司與中國石化銷售股份有限公司的央地國有企業合作為引領,積極探索海南省加氫站發展,是落實習總書記和《中共中央國務院關于支持海南全面深化改革開放的指導意見》提出的“加快推廣新能源汽車和節能環保汽車,逐步禁止銷售燃油汽車”的重大戰略決策和政治擔當,是建立多元化交通能源結構,打造“綠色”動力之島的主要手段,是打造島嶼經濟體利用清潔能源范例的重點工作,可以樹立國有企業在打造海南省自貿區(自貿港)綜合能源示范補給站建設中的示范效應。
海南省交通投資控股有限公司與中國石化銷售股份有限公司是海南省擁有加油站與高速公路服務區數量最多的國有企業,遍布全島的加油站與服務區可有效緩解加氫站用地及審批壓力,豐富的安全生產管理經驗有助于加氫站安全運營,充足的石化資源和成熟的制氫技術可有效支持氫能生產與供應。
4.2.1 示范引領。以“功能集成化、資源集約化、提前布局化”為原則,高起點起步為示范引領,前瞻性設計與梯次推進,打造海南省集加油、加氫、加氣(LNG)、充電等為一體的綠色綜合能源補給服務設施的典范。
4.2.2 扶持發展。當前國家及地方加氫站建設缺乏統一的審批流程、運營管理規范政策不健全,導致國內整體加氫站建設推廣進度較慢。筆者認為,前期運作上,結合國內加氫站的發展實際,在相關職能部門支持下,依托現有加油站、公路服務區,以推進加氫站建設為突破口,因地制宜發展油氣氫電混合站。目前,油氫合建站能夠依據的有2010年制定的《加氫站技術規范》(GB50516-2010)(后又推出《加氫站安全技術規范》GB/T34584-2017,但非強制性國家標準),其中3.0.1規定,加氫站可與天然氣加氣站或加油站聯合建站;3.0.9規定,加氫加油合建站、加氫加氣合建站中的加油、加氣設施的設計、施工,應符合現行國家標準《汽車加油加氣站設計與施工規范》GB50156的有關規定。
4.2.3 應用推廣。目前,疊加較高的氫氣成本,加氫站在沒有進一步政策扶持的情況下基本均處于虧損狀態。筆者認為,應積極完善城市客運發展政策支持體系,圍繞園區、物流、通勤、公交等領域打造典型應用場景,開展氫燃料汽車運營和加氫示范站配套建設,通過示范運營探索推廣路徑,為后續發展奠定基礎。待市場成熟后,在全省分步驟、分領域、分站點逐步布局建設。