碳中和目标正在改变中国氢能产业中长期发展 China’s hydrogen economy

14th April 2022
Advocacy

In March 2022, the Chinese government released its first ever medium- and long-term development plan for hydrogen (2021-2035), setting out policy priorities for the accelerated development and deployment of hydrogen. Hydrogen plays an important role in the global race to net zero, as it can be used in a wide range of scenarios to decarbonise sectors such as transportation, oil, petrochemecial and steel. However, there is still a long way to go before a hydrogen economy becomes a reality.

In this article, Shengke Zhi, Director of Strategy and Development for Wood outlines challenges China currently faces in accelerating the use of hydrogen, and highlights the importance of ‘establishing hydrogen-based industrial decarbonisation demonstration programmes’.

随着中国双碳目标的制定，政府和产业界已经有了相当充分的共识，一致认为氢能是有助于高能耗难脱碳的工业行业，比如交通运输、石油、化工、钢铁、冶金等实现碳中和重要方法。在这个大背景下，在2022年3月23日中国国家发展改革委、国家能源局联合印发《氢能产业发展中长期规划（2021-2035年）》中明确指出中国的氢能产业发展要助力实现碳达峰、碳中和目标，推进能源生产和消费革命，构建清洁低碳安全高效能源体系。

氢能经济

自从制定了2060年之前实现碳中和的目标以来，中国的产业界都对氢能的大规模使用充满了期待，不但认为氢能可以成为未来能源生产和使用的重要组成部分，让国民生产生活与之紧密相关，也认为中国的氢能生产和使用将创造一个万亿级的能源市场，氢能经济可以加速中国的能源转型和产业升级。随着中长期规划的颁布，产业界更加期待在整个氢能价值链，包括制氢 – 输氢 – 用氢，都能够获得规模化发展，降低成本，实现氢能经济。截止到2021年底，全球的氢能产业规模约为1600亿美元，根据世界氢能理事会的预测，到2030年全球氢能产业还将追加5400亿美元的投资，当然这里也有很多挑战需要我们面对。

氢能产业挑战

氢能产业发展肯定不会是一帆风顺的，除了技术挑战之外，还有以下挑战需要全球产业链共同面对：

制氢环节：平衡蓝氢与绿氢的共同发展，一方面开展技术创新，一方面扩大产能满足氢能的大规模使用；
输氢环节：建立输氢基础设施，有效的改造并利用天然气网络实现氢能的大规模传输，建立多元化氢能运输体系，包括船运和陆运等；
用氢环节：扩大终端市场使用，尤其是工业脱碳，零碳交通和零碳基建等领域；

在直面挑战的过程中，中国企业正在运用在可再生能源领域和动力电池领域积累的丰富经验，调动资源和资本发起前所未有的氢能产业变革，尤其是在高能耗行业，比如煤炭、石油、化工、钢铁、冶金、交通运输等，因为产业界已经达成了广泛的共识，那就是氢能的大规模应用将在未来的5-10年全面展开，谁都不希望被落下，谁都不希望失去碳中和时代的竞争力。

氢能产业机会

相比交通运输行业，能源、化工和钢铁企业对氢能的需求更加迫切。比如，可再生航油就是当下备受关注的领域。能源企业认为，实现航空业零碳排放的有效措施之一就是大规模的使用“可再生航油”，因为它在不需要对现有飞机设计、结构和引擎做大规模的变更的基础上，就可以实现航空业的大幅度碳减排。通过对可再生航油的大规模使用，可以使得用氢需求得道释放，相关的基础设施，比如传输、存储和加氢等都将得到大规模发展。在类似于“先有鸡，还是先有蛋”的问题上，氢能产业发展应该选择先创造需求，再适度增加产能和基础设施，以实现有序发展。在释放需求方面，可以预见氢能在“工业脱碳”领域将扮演重要角色，无论是作为替代性能源代替化石燃料用于工业生产，还是作为“添加剂”优化现有工艺流程实现减排，亦或作为“工业储能”的方式保障能源安全。在未来5-10年的氢能使用的场景中，工业园区的脱碳将是用氢量最大，可以最大化利用现有基础设施，实现最具规模效应的氢能应用场景。这无疑将对中国的能源转型和碳中和起到积极的促进作用，促进氢能产业发展，提升输氢技术和大幅降低制氢成本。如果大型工业园区脱碳项目可以在未来3-5年得到有序实施，那么在2030年前后可以开始获得相关施工和运维方面的有效数据，这有助于2030年之后更大规模的氢能产业发展，将推动中国的氢能产业进入规模化发展阶段。可以预见的是具备“先发优势”的工程企业、供应链企业和工业园区都将成为碳中和过程中的“排头兵”，获得最大化的经济效应和社会效应。

展望氢能经济

氢能产业的中长期发展已经被确定为中国能源转型中的重要组成部分。作为目前全球制氢大国，中国需要一方面扩大氢能使用需求，一方面开发低成本的清洁制氢技术。在工业脱碳领域，完全依赖电气化是不可能实现的，尤其是那些高能耗行业，比如石油、化工、钢铁、冶金等，这些产业都将依赖氢能实现脱碳。因此工业脱碳将是氢能最重要的应用场景。经过了2年多的筹备，刚刚出台的中国的氢能产业中长期发展规划加强了产业共识，有助于 “基于氢能使用的工业脱碳示范项目”的早日落地。同时，产业界也期待 “氢能补贴”和专向资金用于支持氢能的基础设施开发和大型示范项目。总之，氢能经济已经拉开帷幕，未来就绪，让我们一起见证一个崭新的能源时代。