賦能氫能,更多可能

對企業(yè)而言，氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展將有更多的可能性，“綜合供能站”更多登場。

初秋時節(jié)，筆者來到位于天津空港經(jīng)濟區(qū)西十四道1號的中國石化天津石油西十四道加能站，遠(yuǎn)遠(yuǎn)望去，紅底白字的“中國石化”字樣與藍底白字的“氫能”字樣并存在這座時尚、氣派的加能站罩棚上，一輛運送家具進京的京牌氫燃料物流車正在現(xiàn)場加注氫氣……

這是天津市首座集“油氣氫電服+光伏”六位一體的綜合加能站，今年7月1日正式投營，可提供氫能加注、加油、充電、加LNG、易捷購物等服務(wù)。這也是布局在“京津冀氫能走廊”天津一端的凸顯加氫業(yè)務(wù)的綜合加能站。

“雖然，我們的加氫業(yè)務(wù)板塊還在培育過程中。但是，目前‘京津冀氫能走廊’已經(jīng)正常運行了。”中國石化天津石油分公司董事長、黨委書記、分公司代表佟德健說。

具備應(yīng)用場景，是作為石油公司發(fā)展加氫站的重要基礎(chǔ)，天津石油亦不例外。此次《指南》的發(fā)布，對于企業(yè)而言，在應(yīng)用場景、全產(chǎn)鏈降低成本以及安全保障方面起到了指導(dǎo)作用，將全面促進我國加氫站產(chǎn)業(yè)的提速。

應(yīng)用場景為發(fā)展利器

天津石油“京津冀氫能走廊”正常運行的前提，是其具有實際應(yīng)用場景的支撐。

據(jù)天津石油介紹，來往于天津港和北京之間的大型氫燃料物流車常年在走廊兩端布局的加氫站定點加油。就連宜家家居公司運送家具進京的氫燃料物流車，目前也成了該走廊氫能加注的大客戶。

“我們布局有加氫業(yè)務(wù)的站點，基本上圍繞在天津港周圍，就是基于落實‘京津冀氫能走廊’的具體考慮。”佟德健說。

在天津，天津石油的另一座租賃站——榮程加氫站則呈現(xiàn)出另一番火熱的場景。

“榮程加氫站是一座面向企業(yè)內(nèi)部的氫能加注站點，有多達168輛氫燃料車到站加氫。我們剛開始設(shè)計的500公斤/日的加氫量，很快就滿負(fù)荷了。加氫站又要進行增壓擴容……”天津石油公司發(fā)展規(guī)劃部投資管理專家焦維衡說，正是應(yīng)用場景的作用撐起了榮程加氫站的盛況。

與過去各企業(yè)發(fā)展加氫站略顯盲目不同，近兩年，石油企業(yè)在更加注重深挖應(yīng)用場景、市場對氫能產(chǎn)業(yè)需求的基礎(chǔ)上，加強與車輛生產(chǎn)企業(yè)、物流企業(yè)戰(zhàn)略合作，構(gòu)建氣、站、車一體化業(yè)務(wù)運營模式，實現(xiàn)市場開發(fā)和加氣站建設(shè)同步進行。

不僅是中國石化，中國石油四川銷售近期在資陽建成了一座油氫合建站。四川銷售麾下的幾個地市公司，也在陸續(xù)開建油氫合建站。其中，古城加油加氫站是四川銷售公司建設(shè)的首座油氫合建站。“亮相一年有余，特別是針對大運會召開，我們負(fù)責(zé)80臺大運會專用交通車和一些餐車的加氫工作，氫源來自兄弟單位中國石油四川石化，全面保障了大運會的用氫。”中國石油四川銷售成都公司郫都片區(qū)經(jīng)理張殷桂說。

在深挖應(yīng)用場景的同時，我們注意到石油公司自建加氫板塊的站點都是油氣合建站、氣氫合建站或者綜合加能站。“一體化建設(shè)最大的好處是能夠?qū)崿F(xiàn)成本的互補，在經(jīng)濟性上才能做到盈利。”楊俊說。實際上，目前政府相應(yīng)的補貼，只要能夠做到讓氫燃料車加氫的成本與柴油車加柴油的成本基本相當(dāng)，就會有力推進氫燃料車的使用和發(fā)展，進而促進加氫站的發(fā)展。

“不僅如此，此次《指南》發(fā)布，相關(guān)應(yīng)用場景在政策層面均有了相應(yīng)的支持，會進一步推進一批加氫站項目的落地。”楊俊說。

特別是今年以來，中國石化開展了全國“氫走廊”示范建設(shè)規(guī)劃編制，篩選有市場、有場景和有潛力的跨省高速公路和省國道，大力規(guī)劃布局沿線加氫站建設(shè)。其中，長三角、珠三角、京津冀地區(qū)是重點區(qū)域。不僅是中國石化，包括中國石油未來更多的應(yīng)用場景，均是推動加氫站布局、發(fā)展探索的“利器”。

解決產(chǎn)業(yè)鏈成本問題

《指南》發(fā)布以后，業(yè)內(nèi)人士更加關(guān)注氫能發(fā)展各個環(huán)節(jié)的指導(dǎo)方向。在輸氫環(huán)節(jié)上，《指南》規(guī)劃了輸氫管道待制定國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)目錄，指明了用管道來運氫的方向和優(yōu)勢。這不僅可以大大提升氫能儲運的效率，而且可以大幅降低氫能的成本。同時，它又可以盤活我國西北區(qū)的水電解制氫工廠大量的剩余產(chǎn)能，將制氫環(huán)節(jié)和用氫環(huán)節(jié)有效連通運轉(zhuǎn)起來。

事實上，近兩年，兩大石油公司均按照各自戰(zhàn)略規(guī)劃有序發(fā)展氫能，為解決各環(huán)節(jié)成本問題，特別是推進氫能全產(chǎn)業(yè)鏈中制、儲、運、用等各個環(huán)節(jié)的探索和技術(shù)開發(fā)。

例如，目前由中國石化建設(shè)的我國首條跨省區(qū)、大規(guī)模、長距離的純氫輸送管道已經(jīng)開始規(guī)劃建設(shè)。這條起于內(nèi)蒙古自治區(qū)烏蘭察布市、終點位于北京市的“西氫東送”管道，全長400多公里。在發(fā)展的過程中，中國石化將在沿線多地預(yù)留端口，便于接入潛在氫源。據(jù)悉，管道建成后，將用于替代京津冀地區(qū)現(xiàn)有的化石能源制氫，大大地緩解我國綠氫供需錯配提高成本的問題。

不僅如此，中國石化還在在鄂爾多斯布局了一個規(guī)模超大的光伏發(fā)電站，用光伏發(fā)電站生產(chǎn)出來的氫氣，通過管道輸送到燕山石化。眼下，正在考慮將這條管道修一條支線到天津，可以為天津進行管道輸送氫，且純粹是綠氫。

中國石油近兩年也在加大研發(fā)投入，在管道運輸方面取得了進展。今年4月16日，中國石油利用現(xiàn)有天然氣管道長距離輸送氫氣的技術(shù)獲得了突破。利用天然氣摻氫進行運輸，氫氣比例已逐步達到24%，創(chuàng)造了國內(nèi)外天然氣管道摻氫輸送的新高。這為我國今后實現(xiàn)大規(guī)模、低成本的遠(yuǎn)距離氫能運輸提供了技術(shù)支撐。

在長距離輸送氫氣的技術(shù)未全面解決，目前國內(nèi)加氫站主要以“工廠氫+長管拖車運輸+加氫站”的運營模式進行建設(shè)。延伸到氫能發(fā)展的終端，成本因素依舊是影響國內(nèi)加氫站建設(shè)、發(fā)展最為現(xiàn)實的因素。

“制氫、加氫一體站”，則可以通過在站內(nèi)制氫，有效規(guī)避氫氣運輸成本。“因為通常在加注負(fù)荷30%的情況下基本能實現(xiàn)盈虧平衡，在70%的情況下能實現(xiàn)無補貼條件下的盈虧平衡。”楊國豐說。因此，制氫、加氫一體站或?qū)⒊蔀槲磥砑託湔窘ㄔO(shè)的重要方向之一。

之前，氫氣的生產(chǎn)和加注被規(guī)定不能在一塊場地進行。制氫站屬于危化品生產(chǎn)單位，通常要建立在化工園區(qū)。而加氫站又是作為商業(yè)用地進行審批的。一直以來，這一情形制約了“制氫、加氫一體站”的布局和選址。

“目前，這個界限正在突破。有些地區(qū)已出臺了地方政策支持‘制氫、加氫一體站’的建設(shè)并進入運營狀態(tài)，通過建立撬裝式氫氣生產(chǎn)裝置直接為加氫站供氣。眼下相關(guān)的團體標(biāo)準(zhǔn)，正在制定中。”徐廣通說。

“此次《指南》的發(fā)布，進一步明確了在加氫站設(shè)備、加氫站管理等方面開展標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，其中就包含‘制氫、加氫一體站”的相關(guān)內(nèi)容。”中國石化石油化工科學(xué)研究院首席專家夏國富說。

更多的人則看到，《指南》的發(fā)布有可能為氫走出化工園區(qū)，進入加氫站現(xiàn)場制氫，提供國家層面的標(biāo)準(zhǔn)支撐，實現(xiàn)制氫與用氫的深度結(jié)合。

“我們成都市郫都區(qū)的東方電氣就建了一座‘制氫、加氫一體站”，目前只是內(nèi)部使用，還沒對外開放，算是個試點。”張殷桂說。未來，隨著《指南》的發(fā)布，相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的完備，“制氫、加氫一體站”松綁勢在必行。當(dāng)前，中國石化用煤制甲醇、再用甲醇在綜合加能站完成制氫的技術(shù)路線，且工藝非常簡單，技術(shù)上十分成熟。

安全高效再添保障

在加氫站，因為氫氣容易泄漏，在車輛加氫過程中安全問題和相關(guān)檢測是要害。這也成為限制加氫站布局、發(fā)展的重要因素。

此次《指南》的發(fā)布，不少人認(rèn)為“談氫色變”將成為過去時。

實際上，氫氣的爆炸極限和燃燒極限是很寬的。它其實比天然氣更難燃燒、更難爆炸。一旦發(fā)生泄漏，它會向空中逃逸，而不是下沉到地面上，這樣就不容易傷及人員。“所以，如果加氫站的安全設(shè)施完備，其安全是可以被控制的。而此次《指南》的發(fā)布，更好地明晰了這個問題。”焦維衡說。

“因為氫氣容易擴散的特性，它的爆炸條件是很苛刻的。所以，相對來說還是比較安全的。”張殷桂表示。

據(jù)悉，近幾年來，國內(nèi)還沒有出現(xiàn)過氫氣加注、氫燃料車、加氫站發(fā)生爆炸事故。盡管為了一次性加注氫氣更多從而提高車輛的續(xù)航里程，已有消息證實氫燃料車的儲氫瓶加注氫將會從35Mpa升級為70Mpa，但因為國家對儲氫瓶的質(zhì)量和材料有更為嚴(yán)格的要求，加上定期檢定和日常管控做得到位，其安全性是有保障的。

雖然在國內(nèi)相對安全，但去年以來，世界各地還是發(fā)生多起加氫站爆炸事故，不斷為行業(yè)敲響安全警鐘。“我國氫能行業(yè)正在高歌猛進，但若發(fā)生事故會立刻觸動主管部門和百姓的敏感神經(jīng)，對行業(yè)將造成巨大負(fù)面影響。”業(yè)內(nèi)專家表示。

夏國富專家稱，此次《指南》的發(fā)布對氫氣的安全管理和技術(shù)要求進行了明確，為未來加氫站的建設(shè)和氫能全產(chǎn)業(yè)鏈的安全高效發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

《指南》中對于加氫站安全強化作用體現(xiàn)在三個方面。一是建立了關(guān)鍵零部件安全標(biāo)準(zhǔn)。《指南》中明確要求建立閥門、壓力傳感器、溫度傳感器、流量計、阻火器、氫氣濃度探測器和氫火焰探測器等零部件標(biāo)準(zhǔn)。二是建立了氫安全基本要求標(biāo)準(zhǔn)。包括臨氫材料、氫密封、安全風(fēng)險評估、安全報警、泄漏檢測、防爆抑爆、個人防護、自動關(guān)斷設(shè)備、安全泄放應(yīng)急措施等方面的標(biāo)準(zhǔn)。三是建立了加氫站管理環(huán)節(jié)安全標(biāo)準(zhǔn)。

“可以說，這三個方面囊括了加氫站安全工作的各個方面，將有效推動加氫站安全管理更規(guī)范、更科學(xué)。”中國石化江蘇石油天然氣業(yè)務(wù)部（新能源業(yè)務(wù)部）副經(jīng)理鞠晨芳說。

處于為加氫站制氫、供氫環(huán)節(jié)的中國石化廣州石化公司化工一部經(jīng)理羅楊表示，此次發(fā)布的《指南》，科學(xué)設(shè)置了氫能產(chǎn)業(yè)全流程“安全”門檻，建立了穩(wěn)妥的“防火墻”，筑牢了從業(yè)人員的“生命線”。

“我們在氫氣制、用過程中，將嚴(yán)格執(zhí)行《指南》關(guān)于氫氣的制、用的國家標(biāo)準(zhǔn)，確保安全穩(wěn)定運行。”羅楊說。此前，廣州石化對氫氣充裝過程編寫了第一部氫氣充裝的《標(biāo)準(zhǔn)操作法》，以確保氫氣充裝過程安全運行。“在充裝站和加氫站之間，我們優(yōu)化了安全的運輸路線，確保從生產(chǎn)基地到用戶全過程安全。”

加能站或延伸成“供能站”

氫能是可以利用風(fēng)、光、水等可再生資源生產(chǎn)出來的二次能源，中國的風(fēng)、光、水等可再生資源極為豐富，在氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展上有著得天獨厚的優(yōu)勢。

“我們國家的氫能產(chǎn)業(yè)鏈，全產(chǎn)業(yè)鏈的技術(shù)都是國內(nèi)自己研發(fā)的，有利于國家的戰(zhàn)略安全。這也是氫能會成為中國能源發(fā)展未來方向的重要原因。基于這一點，即使需要一代人甚至幾代人的努力，也要做好氫能的發(fā)展。”焦維衡說。

有預(yù)計顯示，到2025年，國內(nèi)各地方規(guī)劃建設(shè)加氫站超過1041座，其中最多為廣東，有200座；河北、河南、山東位列第二，大約為100座；內(nèi)蒙古位列第三，有94座……

中國石化給自己今年的目標(biāo)是要建成運行100座加氫站。“十四五”期間，中國石化建成1000座加氫站，并對氫能全產(chǎn)業(yè)鏈系統(tǒng)布局，為的就是讓加氫像加油一樣方便。中國石油則很早就表示，將在全國范圍內(nèi)投運50座加氫站。“十四五”期間，中國石油也有相應(yīng)的規(guī)劃。

眼下，在上海的轎車市場，氫能概念車已經(jīng)“出籠”。

“氫能概念車加注氫如果從35Mpa變?yōu)?0Mpa，續(xù)航1000公里是可以達到的。若比照現(xiàn)在給氫能公交車加注氫的時間七八分鐘，相比較充電和加油競爭力可想而知。”張殷桂說。他表示，加注氫的成本再逐漸降低，雙向利好之下，可以預(yù)見加氫站與氫能車將獲得長足發(fā)展。

無疑，一個行業(yè)的發(fā)展需要政策的推動，但更需要靠市場來驅(qū)動。

當(dāng)前，國內(nèi)加氫站數(shù)量偏少，會直接影響氫能車加氫的便利性。如果加氫站等基礎(chǔ)設(shè)施布局合理，加氫車的增量就會越來越多，便會形成一個良性互動的過程。

“指南的方布，針對性非常強，解決了運輸方面成本方面的問題，加氫站的發(fā)展布局會更為合理，未來加氫站的發(fā)展也會提速。”專家表示。在此基礎(chǔ)之上，結(jié)合新能源的發(fā)展功能，行業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展也會更強，將全面促進氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

那么，未來城市里的綜合加能站會是什么樣子呢？

“比如，天津市在海上搞了大量的光伏發(fā)電項目。這是天津市獨有的優(yōu)勢。未來可以在綜合加能站上大功率的氫燃料電池，用氫發(fā)電，為加能站周邊的居民小區(qū)供能，在將綜合加能站‘人·車·生活’的理念繼續(xù)升級的同時，將綜合加能站演進為‘綜合供能站’！”佟德健指出。

事實上，在“碳中和”的趨動下，多能互補的供能方式已經(jīng)成為能源供給的首選。各石油公司在發(fā)展加能站的基礎(chǔ)上，也在有序推進充電樁、配套電網(wǎng)、加注（氣）站和加氫站等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，將充電樁同加油站、加氫站等供能方式綜合呈現(xiàn)，便衍生出了綜合供能站。

“不僅如此，未來的供能場景，應(yīng)該是分布式的、多樣性的、潔凈的、綠色的。石油公司目前的綜合加能站，就有天然的分布式供能場景的優(yōu)勢。”佟德健表示。

我國的氫能發(fā)展，未來可期！

責(zé)任編輯：周志霞