青海省深化氫能產業發展的若干思考

[摘 要]氫能作為一種來源豐富、清潔低碳、應用廣泛的二次能源，兼具燃料、原料和交通動力三重屬性，在全球減碳趨勢下，綠氫有望成為未來替代石化能源的主導型能源，成為新一輪全球能源轉型的重要載體，也是我國戰略性新興產業和未來產業重點發展方向，對實現“碳達峰、碳中和”目標具有深遠戰略意義。為深入貫徹習近平總書記“使青海成為國家重要的新型能源產業基地”的重要指示，落實《氫能產業發展中長期規劃（2021—2035年）》《青海省氫能產業發展中長期規劃（2022—2035年）》《青海省促進氫能產業發展的若干政策措施》等文件精神，助力“中國氫海”建設發展，文章結合青海省實際發展情況，就推動青海省氫能產業發展提出建議，以供參考。

[關鍵詞]氫能產業；發展；若干思考

中圖分類號：F426 文獻標識碼：A 文章編號：1674-1722（2024）21-0004-03

一、氫能產業發展現狀

全球氫能產業發展在近年來全面提速，氫能制、儲、運、用和燃料電池等技術日漸成熟，已在交通運輸、化工冶煉、建筑供能等方面有了較為廣泛的應用。據國際氫能委預測，至2 0 5 0年，氫能產業將創造約2.5萬億美元產值，提供3 0 0 0萬個就業崗位，在終端能源消費中占比有望達到1 8 %，將減少6 0億噸二氧化碳排放，成為全球未來能源非常重要的組成部分。

為搶占氫能產業發展和科技創新制高點，美國、歐盟、日韓等紛紛制定了氫能產業發展相關支持政策，持續加強科技創新和產業推動。目前全球已有超過2 0個國家制定出臺了相關的國家氫能發展規劃或路線圖，近3 0個國家開展氫能布局。

我國氫能產業發展窗口期已經來臨。自2 0 1 6年6月《能源技術革命創新行動計劃（2016—2030年）》發布以來，國家先后出臺多項政策引領鼓勵氫能產業發展，出臺頂層規劃2 0余項。截至2 0 2 3年年底，全國發布氫能相關政策約1 0 0 0個，全國共有2 7個省（自治區、直轄市）均出臺了省級氫能產業規劃。

我國氫能發展以氫燃料電池汽車示范應用為牽引，將氫能作為國家能源發展戰略的組成部分，推動構建京津冀、上海、廣東、河北和河南五大示范城市群，形成了京津冀、長三角、珠三角、山東、成渝、環武漢、內蒙古七大產業集群。2 0 2 3年，我國綠氫產業呈現蓬勃發展態勢，全年簽約、獲批及公示的綠氫項目數量近7 0個，項目規劃總投資約4 2 0 0億元，全部投產后新增綠氫產能將達2 4 0萬噸/年。綠氫項目從數量和金額上主要集中分布于光伏和風電資源豐富的西部和北部省份和地區，其中數量和金額占比居于前三位的省份為內蒙古、吉林和黑龍江。

在氫能下游應用上，目前規劃投資的項目以綠氫合成化工原料為主，項目數量和投資規模比重均在7 0 %以上。2 0 2 3年，我國新增綠氫合成氨項目數量2 7個，規劃投資約1 9 0 0億元，分別占全國新增綠氫項目數量和規劃投資規模的4 1 %和4 6 %；新增綠氫制甲醇項目數量2 0個，規劃投資約1 8 0 0億元，分別占全國新增綠氫項目數量和規劃投資規模的2 9 %和4 3 %；其他領域的項目數量為2 2個，規劃投資金額約為1 0 0 0億元。

豐富的綠電資源是綠氫發展的重要推手，具有規模化可再生電力資源且發電成本低的省份和地區將走在前列，西部省份和地區氫能產業將繼續提速，青海省發展氫能面臨重大機遇，具有廣闊前景。

二、青海發展氫能的必要性

（一）綠氫是解決可再生電力消納問題的重要措施

截至2 0 2 3年年底，青海省電源總裝機約5 5 0 0萬千瓦，其中火電4 0 0萬千瓦、水電1 3 0 0萬千瓦、太陽能2 5 6 0萬千瓦、風電1 2 0 0萬千瓦，清潔能源裝機5 1 0 0萬千瓦，占總裝機9 3 %，當年新增清潔能源裝機9 8 0萬千瓦，較2 0 2 2年年底增長23.77WHzFWWWBsxhGqHM7HOxeDQ==%。盡管青海省新能源裝機規模快速增長，但由于電力外送通道有限，加之本地綠電消納能力不足，2 0 2 3年青海光伏和風電利用率約為9 1 %和9 5 %，低于全國平均水平9 8 %和9 7 %。

青海省多措并舉提升新能源并網消納能力，一方面配套建設青豫直流長距離特高壓輸電線路，加大新能源電力外送，另一方面配套建設包括抽水蓄能、電化學儲能、源網荷儲等多元化的儲能設備，平抑光伏、風電日內和日間波動及水電季節性波動。下一步，大力發展綠電耦合電解水制氫是未來解決新能源消納問題的重要措施：在電源側，氫能可以發揮長時儲能的作用，促進波動性電源的平滑上網；在電網側，氫能可以參與調峰，進行季節性儲能調節；氫還可以作為原料，轉換成氨、醇等具有廣泛應用價值的基礎化工品[ 1 ]。

（二）以綠氫為切入口帶動青海產業升級

±800千伏青海—河南特高壓直流輸電工程（“青豫直流”）的建成，標志著世界首條新能源遠距離輸送大通道打通，青海作為大規模新能源特高壓送出端，綠電資源供給端優勢突出，但綠電資源本地化消納和利用效率亟待提升。

綠氫產業鏈包含“制—儲—運—用”多個環節，涉及垂直細分領域眾多，產業包容度高，通過本地化發展綠氫及其下游產業，吸引更多相關產業向青海轉移，提升工業附加值，擴大本地就業，吸引更多人才，帶動青海省產業升級，真正將青海的資源優勢轉化制造業優勢，形成“綠電—綠氫—綠色制造”的特色產業鏈，將青海省定位從綠電資源輸送端變為綠色制造業輸出端。

三、青海發展氫能基礎

（一）綠氫成本優勢明顯

在煤炭價格為700元/噸、天然氣價格為3元/立方米的情況下，經過碳捕集后的“藍氫”價格約為20元/千克，在電價低于0.2元/千瓦時、年運行達4000小時的情況下，綠氫可實現成本低于藍氫。青海省綠電資源稟賦突出，具備發展綠氫得天獨厚的條件。目前青海省風電、光伏上網合同電價為0.2277元/度，低于煤電標桿電價0.3247元/度，綠氫項目落地青海省，有望快速實現相對藍氫平價，加速對化石燃料的制氫替代。青海省可再生能源儲量豐富，可開發利用荒漠化土地約10萬平方公里，均居國內前列。全省水資源理論蘊藏量為2187萬千瓦，光伏技術可開發容量為35億千瓦，風電技術可開發容量在7500萬千瓦以上，綠氫潛在產能和生產成本上優勢明顯，適宜打造與工業、交通、能源等多領域融合發展的全國綠氫產業高地，加速將先天優勢轉變為先發優勢。

（二）氫能關鍵材料資源豐富

青海自然資源豐富，有多種礦產資源儲量位居全國第一，已發現各類礦產130多種，其中貴金屬、有色金屬等資源豐富，位于青海省西部的柴達木盆地具有大量石油、天然氣及鉀、鈉、鎂、鋰、硼、碘、溴等戰略性礦產資源，鎳、鈦、鎂、鋰、鈷、鈉等為重要的新能源新基礎材料。鋰、鈷、鈉可用于制備鋰電池材料，鎳、鈦、鎂等是制氫、儲氫裝備中關鍵零部件的重要基礎材料，青海省可在現有礦產資源基礎上大力發展新材料深加工，打造氫能裝備關鍵材料加工制造基地。

（三）企業加速布局

近年來，大型能源電力企業在青海省布局綠氫項目明顯提速，目前已有華電青海公司、中石油青海油田公司、中石化青海分公司等多家大型國有能源企業在青海省布局了一批可再生能源制氫、氫電耦合、氫能“制儲加用”一體化示范應用項目。青海華電德令哈500萬千瓦光氫儲一體化示范基地一期100萬千瓦光儲及3兆瓦光伏制氫項目于2023年9月成功產出氫氣，為青海省首個綠電制氫示范項目。

部分青海本地知名大型工業企業，正在積極謀劃工業領域開展綠氫替代，可形成良好示范效應，帶動氫能產業高質量發展。

（四）用氫場景初具基礎

現階段，青海省氫氣主要源自天然氣制氫、工業副產氫，年產量基本穩定在9萬噸左右，已形成較為匹配的供銷市場格局。目前，省內用氫場景目前集中在多晶硅料、光伏玻璃、石油精煉、高爐煉鋼、合成氨或甲醇及其下游產品等，從工業用氫場景覆蓋面上來說已經初具基礎，應在存量需求的基礎上推動綠氫對灰氫、藍氫的替代。同時，應吸引更多用氫企業來青落地，擴大綠電和綠氫需求規模。

此外，還應結合青海省地域廣闊、海拔較高、農牧區面積廣大等特點，創新和拓展氫能在交通、醫療、農業等其他領域的應用[ 2 ]。

四、青海氫能發展目標

2022年12月，青海省能源局印發《青海省氫能產業發展中長期規劃（2022—2035年）》。2023年12月23日，青海省發改委印發《青海省綠氫化工產業發展規劃（2023—2030年）》。到2030年，青海省將進一步加強化工領域綠氫替代，開展大規模綠氫化工項目，提高可再生能源利用率，實現以下目標：綠氫生產能力達30萬噸、省內綠氫需求達25萬噸、省外綠氫輸送量達5萬噸、綠氫全產業鏈產值達160億元。

五、構建多元化氫能應用新場景

青海省用氫行業主要集中于多晶硅料和光伏玻璃等，這些行業未來實現全面綠氫替代是大勢所趨。應出臺支持政策招引更多上述行業企業落地青海，培育和拉動增量用氫需求，引發綠氫需求側規模效應，同時探索和推動氫在交通、醫療、農牧等領域的新應用場景。

（一）油氣

青海省有豐富的石油和天然氣資源，油氣領域主要企業以中石油青海油田及其下屬格爾木煉油廠為主。格爾木煉油廠產品覆蓋汽油、柴油、甲醇、聚丙烯、液化石油氣、硫磺、航煤等產品。生產工藝涉及大量加氫反應，如加氫裂化、加氫醚化、加氫脫硫等，均需要用到大量氫氣，目前使用的氫氣以煤制氫、天然氣制氫等為主。建議在青海油田格爾木煉油廠同步推進藍氫和綠氫替代，對煉油過程中排放的二氧化碳進行捕集回收，用于下游煉化產品的生產，打造零排放工廠。

（二）冶金

目前全球主要鋼鐵生產國都在致力于探索“以氫代碳”的氫冶金技術，在“以氣代焦”的技術基礎上，逐漸提高還原氣中氫氣的比例，推動富氫還原逐步向全氫還原工藝發展。冶金領域脫碳需要結合碳捕集技gjO1CKsQQ73BEx/E4aiCbA==術，通過碳捕獲、利用與封存（CCUS）項目示范，加快探索利用綠氫與冶煉煙氣生產甲醇等技術路線。

（三）光伏/半導體

青海省光伏裝機潛力巨大，大批頭部光伏企業已落地青海省，初步構建起“從工業硅到組件”及光伏發電項目建設全產業鏈，已建成工業硅11.5萬噸、多晶硅14.5萬噸、單晶硅100吉瓦、組件6.8吉瓦，在建工業硅25萬噸、多晶硅25萬噸、單晶硅20吉瓦、組件1.5吉瓦。青海省多晶硅料廠商目前主要集中于西寧附近的甘河工業園、南川工業園和東川工業園等區域，隨著后續規劃項目陸續投產，以及更多光伏級、半導體級多晶硅料企業落戶，可考慮集中于園區內規劃建設電解水制氫裝置，通過園區內短距離輸氫管道解決園內企業高純氫氣使用需求，打造多晶硅產業綠氫替代示范區。同時探索試點天然氣摻氫燃燒技術等。

（四）化工

青海省化工產業主要為油氣、煤化工下游以及圍繞鹽湖資源的鹽化工，企業主要分布在德令哈、格爾木及其周邊工業園，德令哈目前初步形成純堿企業聚集群，格爾木主要以甲醇、航煤等煉化產業為主。基于《青海省綠氫化工產業發展規劃（2023—2030年）》，建議在格爾木和德令哈推動當地化工龍頭企業，分批分期投資建設綠色特色化工和綠色新材料項目，充分利用青海省油氣、煉化和鹽化工優勢，積極打造全國一流的綠色化工產品和新材料輸出基地，就地消納綠電和綠氫，將清潔電力轉換為載能型化工產品向外輸出。

（五）交通

青海省地域廣闊，分布著多個國家級自然保護區，推廣氫能在交通領域的應用可以減少燃油車碳排放和環境污染，同時氫燃料電池車可在一定程度上克服電動車在高寒地區電池能耗快速衰減的缺陷，解決長續航問題。建議針對城市公交和市政車輛、景區車輛、礦區車輛、加氫站和固態儲運等不同交通場景，推廣適宜的氫燃料電池技術應用，并合理規劃布局撬裝式加氫站、加氫制氫一體站、綜合能源站等基礎設施，依法依規利用現有加油加氣站場地設施改擴建加氫站。對用氫量不大的作業車、搬運車，可輔以固態金屬儲氫模塊實現換氫，固態儲氫采用常溫常壓非氣態儲運模式，避免高壓氣態運輸，使車輛用氫更加安全、穩定、簡易和高效，并節約加氫站建設成本[ 3 ]。

（六）分布式能源站和備用電源

在高寒牧區、三江源保護區、柴達木盆地腹地、可可西里沙戈荒等電網建設有限或并網條件受限地區，可在光伏電站的基礎上推廣光催化分解制氫，直接實現離網制氫。配套建設小型氫燃料電池分布式能源站，離網制氫產生的氫氣可用于能源站發電氫源，為上述地區提供清潔的備用電源，同時光催化制氫產出的高純度氧氣還可作為高海拔地區應對高原反應的醫療救急物資和戰略備用物資。

（七）氫儲能調峰

長期綠電成本進一步降低后，可充分發揮氫的調峰儲能能力，有利于青海省構建以可再生能源制氫為紐帶的多能互補發展模式，推動區域內“水、風、光、氫、儲”一體化示范項目建設。

參考文獻：

[1]陳海林.標準引領氫能全產業鏈高質量發展[J].質量與標準化，2023（09）：1-4.

[2]李晨曦，宋固，劉佳音，等.基于企業視角的我國氫能產業發展研究[J].中國能源，2022（11）：36-41.

[3]郭玲玲.國內外氫能產業的發展態勢與河南的路徑選擇[J].中國國情國力，2022（09）：51-54.