氫儲能產業促進低碳經濟發展的研究

摘 要：隨著全球氣候變暖和環境污染問題日益嚴重，低碳經濟已成為各國發展的必然趨勢。氫儲能作為一種清潔、高效、可再生的能源，具有巨大的發展潛力。本文以甘肅省為例，分析了氫儲能產業在促進低碳經濟發展方面的作用，并提出了相關政策建議。

關鍵詞：氫儲能；低碳經濟；甘肅省；政策建議

近年來，我國政府高度重視低碳經濟發展，明確提出“碳達峰、碳中和”目標。氫儲能作為一種清潔、高效、可再生的能源，具有廣泛的應用前景。甘肅省地處我國西北地區，風光資源豐富，具備發展氫儲能產業的天然優勢。本文旨在分析氫儲能產業在促進甘肅省低碳經濟發展方面的作用，并提出相關政策建議。

一、氫儲能產業促進低碳經濟發展的作用機制

（一）氫儲能產業的概念

氫儲能產業是指利用氫氣作為能源儲存媒介，在能源轉換和利用過程中發揮其儲能作用的產業。氫儲能產業包括氫氣的生產、儲存、運輸、分配和利用等環節，涉及氫氣制備技術、儲氫材料、儲氫設備、氫能利用技術等多個領域。在氫儲能產業中，儲氫技術是關鍵環節，包括氫氣的壓縮、液化、儲存和釋放等過程，不同的儲氫技術適用于不同的場景和需求，如氫氣儲存罐、氫氣儲集裝箱、氫氣吸附材料等。氫儲能產業的發展范疇不僅包括技術研發和產業化，還包括政策法規、標準規范、市場需求等多個方面，需要產業鏈上下游企業、科研院所、政府部門、投資機構等多方共同參與和推動。在推動低碳經濟發展的過程中，氫儲能產業具有重要的戰略地位和廣闊的發展前景。

（二）氫儲能產業的特征

氫儲能行業是指利用水解制氫技術將電能轉化為氫能并存儲在貯氫裝置中，再將氫能轉化為電能的產業。氫儲能產業的技術逐漸成熟，目前已形成了以貯氫裝置、水解制氫技術和氫能轉化技術為核心的技術體系。貯氫裝置主要包括氫氣壓縮儲罐、液氫貯罐等，水解制氫技術主要有電解水技術和化石能源重結晶技術，氫能轉化技術主要有燃料電池、內燃機等。氫儲能行業發展迅速，全球已建成多個大規模氫儲能裝置，并投入使用。氫儲能行業不斷創新，推動了氫能技術的突破。目前已出現了新型貯氫裝置、高效水解制氫技術和高效氫能轉化技術等創新成果。氫儲能行業發展迅速，技術不斷成熟和創新，為低碳經濟發展提供了強大的支撐和推動。

（三）氫儲能產業的作用機理

氫能在低碳轉型中扮演著關鍵的角色。氫能作為清潔能源之一，可以替代傳統的化石能源，降低碳排放，推動能源結構轉型。通過利用再生能源生產氫氣，并將氫氣用于交通、工業和家庭用能領域，可以顯著減少溫室氣體的排放，提高環境空氣質量，實現低碳經濟的目標。通過將再生能源轉化為氫氣進行儲存，可以實現能源需求與供給的動態平衡，解決再生能源消納難題，提高能源利用率，降低系統運行成本。氫能還可以實現不同能源間的互聯互通，構建多元化、靈活性的能源互聯網系統，提高能源系統的穩定性和安全性。通過多能互補和能源系統優化配置，實現氫能、電能和熱能等多種能源的協同發展和高效利用。氫能作為新興產業，還能推動相關技術的創新和應用，帶動經濟發展，促進產業升級，推動低碳經濟的健康發展。

二、甘肅省氫儲能產業發展現狀及存在的問題

（一）甘肅省氫儲能產業發展現狀

2020年，甘肅蘭州開始在新區打造氫能產業園；2022年8月19日，在甘肅蘭州新區獲批國家級新區十周年重大項目集中開工活動中宣布了由中國能源建設集團有限公司和武漢眾宇動力系統科技有限公司聯合規劃建設“一基地三中心”功能的綜合型氫能園區，包括氫能研究中心、氫能裝備制造中心、綠氫供應基地以及氫能示范應用中心。該項目的建設將會進一步完善蘭州新區氫能產業鏈，為以后氫儲能產業的發展奠定了產業基礎，助力其逐步建成全國重要的氫能產業聚集地。甘肅省出臺了一系列支持氫能產業發展的政策文件，包括《甘肅省促進氫能產業發展若干政策措施》等，為氫能產業提供了政策保障和支持，如表2-1所示。

在技術研發方面，甘肅省大力推動氫能技術的研發與創新，設立了多個氫能研發中心和實驗室，開展了一系列與氫能產業相關的科研項目，提升了甘肅省在氫能領域的技術實力。在產業基礎方面，甘肅省積極構建氫能產業基礎設施，建設了一批氫能生產及儲存設施，形成了一定規模的氫能產業基地，為氫能產業的發展提供了基礎條件。在產業鏈完善方面，甘肅省不斷完善氫能產業鏈條，涵蓋了氫能生產、儲存、運輸、利用等各個環節，形成了較為完整的氫能產業鏈，提高了產業鏈的整體競爭力。在市場需求方面，氫能作為一種清潔能源受到了市場的廣泛關注，甘肅省氫能產業面臨著廣闊的市場需求。

（二）甘肅省氫儲能產業發展中存在的問題

甘肅省氫儲能產業發展中存在的問題主要包括以下幾個方面：首先是技術創新不足，氫儲能技術相對尚未成熟，缺乏核心技術的研發和應用，導致產業發展受限。其次是市場需求不明確，缺乏對氫儲能產品的需求認知，市場規模有限，企業投資意愿不足。再者是產業鏈不完善，氫儲能產業鏈條較短，從生產到銷售環節缺乏協同配合，制約了整個產業的發展。此外，政策支持力度不夠，政府在氫儲能產業方面的支持力度不足，缺乏政策扶持和激勵措施，無法有效推動產業的健康發展。另外，人才短缺也是制約甘肅省氫儲能產業發展的重要問題，缺乏相關領域的專業人才和技術人員，影響了產業的創新和進步。

（三）制約甘肅省氫儲能產業發展的因素

電解水生產氫氣的成本較高是制約甘肅省氫儲能產業發展的重要因素之一。電解水是目前生產氫氣的主要方法之一，但是電解設備成本昂貴，電力消耗大，導致生產成本較高。另外，電解水生產氫氣需要大量的電力支持，而我國目前仍然以煤炭為主要能源，電力清潔度不高，也導致了氫氣生產過程的碳排放較大。這也使得氫氣的成本難以降低，在制約甘肅省氫儲能產業發展的過程中起到了關鍵作用。

氫氣在儲存和運輸過程中存在一定的技術難題，這也是制約甘肅省氫儲能產業發展的因素之一。在儲存方面，氫氣的密度低，體積大，需要在高壓或者低溫條件下儲存，從而增加了儲存設備的成本。在運輸方面，氫氣具有易燃燃爆的特性，需要采取特殊的安全措施，增加了運輸的難度和成本。這些問題使得氫儲能產業在甘肅省的發展受到了限制。缺乏氫燃料基礎設施是制約甘肅省氫儲能產業發展的另一重要因素。氫能源作為一種清潔能源，需要配套的加氫站和氫燃料電池充電站來支持其在交通和能源領域的應用。目前，甘肅省缺乏氫燃料基礎設施建設，這導致氫燃料汽車和氫燃料電池設備的推廣受到了一定的阻礙。缺乏氫燃料基礎設施也制約了甘肅省氫儲能產業的發展。電解水生產成本高、氫氣儲存和運輸技術難題、缺乏氫燃料基礎設施是制約甘肅省氫儲能產業發展的重要因素。在未來的發展中，需要通過降低生產成本、解決氫氣的儲存和運輸問題、建設氫燃料基礎設施等多方面措施，推動氫儲能產業在甘肅省的發展。

（四）甘肅省發展氫儲能產業的必要性

甘肅省擁有豐富的清潔能源資源，如風能、太陽能等，這為發展氫儲能產業提供了得天獨厚的優勢。氫儲能作為一種高效、清潔的能源儲存技術，可以幫助平衡電網負荷，提高新能源利用率，降低能源消耗和排放。因此，發展氫儲能產業對于推動甘肅省實現低碳經濟發展具有重要意義。

發展氫儲能產業有利于提高能源利用效率。通過將多余的電能轉化為氫氣儲存，再在需要的時候將其轉化為電能供應，實現能源的高效利用。這有助于解決新能源波動性大、間歇性強的問題，提升清潔能源的可持續利用率。氫儲能技術可以提升電網智能化水平。將氫能技術與智能電網結合，可以實現電能的儲存、調度和供應的智能化管理，提高電網供能的可靠性和穩定性。發展氫儲能產業還能促進新能源產業鏈的發展。建設氫能生產、儲存、運輸等相關產業鏈，不僅可以形成新的產業增長點，還可以帶動相關產業的發展，形成完整的清潔能源產業體系。最重要的是，發展氫儲能產業是符合國家低碳發展戰略的重要舉措。實行低碳發展戰略是應對全球氣候變化、降低碳排放的重要舉措，而氫儲能作為一種零排放的能源儲存方式，符合低碳發展理念，有助于推動甘肅省實現可持續發展目標。同時，要加強政府引導和資金支持，促進氫儲能技術的研發和示范應用，推動氫能產業與新能源產業的融合發展，為甘肅省經濟轉型升級和能源結構優化做出積極貢獻。

三、政策建議

（一）完善政策體系

建議甘肅省政府進一步加大對氫儲能產業的政策支持力度，完善政策體系，推動氫儲能產業健康有序發展。2022年6月，甘肅省人民政府印發了《甘肅省“十四五”節能減排綜合工作方案》，這一舉措正是為了加快建立健全綠色低碳循環發展經濟體系，推動全省經濟社會發展全面綠色轉型，而氫儲能產業剛好符合這一要求。

1.發揮自然資源優勢，建立西部氫儲能大基地

由于西北地區，尤其是甘肅省具有豐富的風能和太陽能資源，致力于構建一個“多能互補、安全高效”的儲氫大基地。為此，需要加速推進各類能源基礎設施的建設，整合以氫能為主，太陽能、水能、火力、核能以及風能為輔的多種能源，形成一個新能源與傳統能源協同發展的產業結構，旨在將西北尤其是甘肅打造成為國家重點氫能源戰略基地。

要大力發展光電、風電、和氫能等清潔能源，并積極爭取國家對西北區域的政策支持，特別是加快在沙漠、戈壁、荒漠等地區建設大型風電光伏基地的步伐。要完善能源的運輸網絡，配合國家西電東送等跨省區輸電通道的建設，提升能源基地的基礎設施的配套水平。要專注于氫能在清潔能源儲能和工業脫碳中的關鍵作用，利用可再生能源和高溫核能來生產綠色氫氣。這不僅可以解決大規?？稍偕茉窗l電的波動性問題，實現清潔電力的長周期存儲，還能提高電網運行的安全性、經濟性和靈活性，進而優化清潔能源的生產結構和比例。還要著重利用好風光儲氫這一系統，該系統通過捕獲風能和太陽能產生的電力，并將多余的電力儲存起來。通過電解水的方式產生氫氣，將氫氣儲存起來，以備后續使用。這一技術不僅有利于解決可再生能源的不穩定性問題，還能提高能源利用率，促進清潔能源的高質量發展。

2.利用市場激勵綠色低碳，建立健全統一的市場體系

建立健全符合全省綠色低碳發展的市場機制，進一步探索和完善綠電、氫能等新能源交易機制，引導各類資源和要素向降碳方向聚集。同時，還應探索并完善氫能、綠電等新能源交易機制，并建立以黃河流域生態保護和高質量發展為目標、輻射流域上下游的水權交易和補償機制。再者，應建立全面、全鏈條的市場服務機制，加快建立生態資產收儲中心、跨區域產業促進中心，為西北地區氫能發展和低碳轉型提供政策、市場、資金支撐平臺。這些舉措將有助于打造一個更加綠色、低碳的社會。

（二）加強技術創新

鼓勵企業、高校和科研機構加大氫儲能技術研發投入，突破關鍵技術，降低成本，提高氫儲能產業的競爭力。

1.發展新型儲能，推動氫能源大規模高比例發展

從目前來看，雖然以風電、光伏發電為代表的新能源產業，推動我國可再生能源發電領域成績斐然，但是風光電的間歇性和波動性是其大規模、高比例并網的最大障礙， （下轉第21頁）

（上接第19頁） 而儲能具備削峰填谷的功能，被認為是促進大規模新能源消納的良藥?！皟δ茏鳛橥苿有履茉创笠幠８弑壤l展的關鍵支撐，和構建新型電力系統的重要內容，是在我國可再生能源處于高速發展，發電量占比不斷提高這一背景下提出的。”

2.研發新型儲能系統，實現氫能與電能的靈活轉化

新型儲能系統旨在推動風光氫儲一體化發展，實現無碳化的綠氫制造工藝，其關鍵核心技術可應用于規模化制氫及可再生能源消納領域，增強電解水制氫裝置在內的氫儲能產業鏈產品競爭力，提升產品的技術附加值。截至2023年底，全國已建成投運新型儲能項目累計裝機規模達3139萬千瓦，相當于1.4個三峽水電站的裝機容量，可以滿足2000萬戶居民的用電需求。2023年一年，中國新型儲能新增裝機規模已是“十三五”末裝機規模的近10倍。以上數據我們可以意識到發展新型儲能技術的必要性。

（三）引導社會資本投入

充分發揮政府投資基金的作用，引導社會資本投入氫儲能產業，形成多元化投資格局。

為實現碳達峰碳中和目標，深入推進能源轉型發展，構建清潔低碳、安全高效的能源體系，把握氫能產業發展機遇，甘肅省人民政府強化了對氫能發展的資金支持，充分利用“綠色生態產業發展基金”等政府投資基金支持氫能產業發展。積極發揮省級預算內投資引導作用，支持氫能基礎設施、試點示范及相關產業發展。鼓勵各類金融機構等社會資本按市場化原則支持氫能產業發展。

與此同時，全球長時儲能投資額增長的也很快。據麥肯錫數據，2021年全球長時儲能投資額較2020年增長153%。根據麥肯錫預測，2022-2040年間，長時儲能總投資大概為1.5-3萬億美元。這一時期的總投資與每2-4年對輸電和配電網絡的投資相當。不難看出，以上數據對我們發展儲能產業有很好的前景。

四、結論

氫儲能產業在促進甘肅省低碳經濟發展方面具有重要作用。甘肅省通過大力發展氫儲能產業，可以推動能源結構的綠色低碳轉型、完善能源供應體系、促進新能源消納、培育新興產業、提升創新能力以及推動區域經濟發展等多個方面取得積極成果。而為了達成這一目標，建議甘肅省政府進一步加大對氫儲能產業的政策支持力度，完善政策體系，推動氫儲能產業健康有序發展。同時推動技術創新，鼓勵企業、高校和科研機構加大氫儲能技術研發投入，突破關鍵技術，降低成本，提高氫儲能產業的競爭力。拓展應用場景，積極推廣氫儲能技術在電力、交通、供熱等領域的應用，拓展氫儲能產業的市場空間。引導社會資本投入，充分發揮政府投資基金的作用，引導社會資本投入氫儲能產業，形成多元化投資格局以促進氫儲能產業高質量發展，助力實現“碳達峰、碳中和”目標。

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