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标准化体系助推氢能产业发展步入快车道

2023-09-07 16:39阅读数:212

近日,国家标准化管理委员会、国家发展改革委、工业和信息化部、生态环境部、应急管理部、国家能源局等六部门联合印发《氢能产业标准体系建设指南(2023版)》(以下简称《指南》)。这是国家层面首个氢能全产业链标准体系建设指南,明确了近三年氢能标准化工作重点任务,部署了核心标准研制行动和国际标准化提升行动等“两大行动”,提出了组织实施的有关措施。

《指南》的出台将有效提升标准供给水平,助力氢能产业发展热度再上一个台阶。

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系统构建全产业链标准体系

氢能是一种来源丰富、绿色低碳、应用广泛的二次能源,对构建清洁低碳安全高效的能源体系、实现碳达峰碳中和目标具有重要意义。然而,目前氢能产业仍处于起步阶段,一些关键技术领域缺乏相应的标准支撑,包括前沿核心技术受限、降低研发制造成本、安全可靠性等在内的诸多问题,制约了氢能产业持续健康发展。

标准化是引领氢能产业高质量发展的必然选择,在推动产业规模化的同时,能够保障研发和生产过程的规范有序。

为此,《指南》系统构建了氢能制、储、输、用全产业链标准体系,涵盖基础与安全、氢制备、氢储存和输运、氢加注、氢能应用五个子体系,按照技术、设备、系统、安全、检测等进一步分解,形成了20个二级子体系、69个三级子体系。

《指南》还提出了标准制修订工作的重点。

在基础与安全方面,主要包括术语、图形符号、氢能综合评价、氢品质、通用件等基础共性标准以及氢安全基本要求、临氢材料、氢密封、安全风险评估、安全防护、监测预警、应急处置等氢安全通用标准,是氢能供应与氢能应用标准的基础支撑。

在氢制备方面,主要包括氢分离与提纯、水电解制氢、光解水制氢等方面的标准,推动绿色低碳氢来源相关标准的制修订。

在氢储存和输运方面,主要包括氢气压缩、氢液化、氢气与天然气掺混、固态储氢材料等氢储运基本要求,容器、气瓶、管道等氢储运设备以及氢储存输运系统等方面的标准,推动安全、高效氢储运相关标准的制修订。

在氢加注方面,主要包括加氢站设备、系统和运行与安全管理等方面的标准,推动加氢站安全、可靠、高效发展相关标准的制修订。

在氢能应用方面,主要包括燃料电池、氢内燃机、氢气锅炉、氢燃气轮机等氢能转换利用设备与零部件以及交通、储能、发电核工业领域氢能应用等方面的标准,推动氢能相关新技术、新工艺、新方法、安全相关标准的制修订。

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山东青岛西海岸新区,一辆装载燃料电池用氢的专用车辆驶出厂区。



氢能发展政策密集出台

近年来,我国氢能产业发展步伐不断加快。尤其是在碳达峰碳中和背景下,我国将氢能源作为重要的新能源选择。政策层面上,从国家到地方,氢能相关支持政策密集出台,期待全产业链实现协同高质量发展。

2020年,当地方开始掀起氢燃料电池汽车产业布局热潮时,国家五部门联合下发《关于开展燃料电池汽车示范应用的通知》。北京、上海、广东三个城市群率先于2021年9月获批。此后,河南、河北两个城市群也在2021年底获批。

2022年3月,由国家发展改革委、国家能源局联合印发的《氢能产业发展中长期规划(2021-2035年)》,被视作我国氢能产业发展的“顶层设计”,明确了氢能是战略性新兴产业的重点方向。文件不仅提出了氢能产业发展基本原则及发展目标,还部署了推动氢能产业高质量发展的重要举措。

为服务国家氢能发展战略,不少地方还出台了更加具象化的政策。据不完全统计,全国已有近30个省(区、市)发布了氢能产业发展相关的规划、实施方案、行动计划等。

有的地方出台了氢能产业的专项政策,为产业发展“定制”了具体的路径。北京、上海、内蒙古和山东4个省(区、市)鲜明抛出“2025年氢能产值千亿”的目标,让业内进一步看到了地方氢能市场的发展潜力,也让地方氢能产业发展的热度不减。

今年以来,上海印发了《上海交通领域氢能推广应用方案(2023-2025年)》,提出到2025年力争实现示范应用燃料电池汽车总量超过1万辆,并完成不少于70座加氢站建设;新疆维吾尔自治区发布的《自治区氢能产业发展三年行动方案(2023-2025年)》指出,到2025年,建设一批氢能产业示范区,可再生能源制氢量达到10万吨/年,推广氢燃料电池车1500辆以上,积极争取纳入国家氢燃料电池汽车示范城市群。

《氢能产业发展中长期规划(2021-2035年)》指出,目前我国是世界上最大的制氢国,年制氢产量约3300万吨,其中达到工业氢气质量标准的约1200万吨;可再生能源装机量全球第一,在清洁低碳的氢能供给上具有巨大潜力;全产业链规模以上工业企业超过300家,集中分布在长三角、粤港澳大湾区、京津冀等区域。

如今,京津冀、长三角和粤港澳大湾区三大区域氢能产业初具规模,并呈现集群化发展态势。武汉、成都、苏州、佛山等地汇集多家氢能企业和研发机构,全产业链发展态势良好。



氢能市场群雄逐鹿

相关产业政策利好,引来不少企业竞相押注氢能,也惹得资本逐氢热情不息。

近日,中国首个万吨级光伏制氢项目投产,项目制氢规模达到每年2万吨。该项目是中国石化在新疆库车建设的光伏制氢项目,项目生产的绿氢将就近供应中国石化塔河炼化公司,完全替代现有天然气化石能源制氢,每年可减少二氧化碳排放48.5万吨,对炼化企业大规模利用绿氢实现碳减排具有重要的示范效应。

随着政策趋于明朗,产业链条上越来越多的企业投身氢能赛道。引人瞩目的是,在布局氢能的企业名单中,不乏中石化、中石油、三峡集团等巨头。近年来,这些企业加大了在氢能产业上的投入,带动了上下游产业链的发展。

随着中国向世界承诺碳达峰碳中和目标,并在一系列重要文件中细化落实减碳进程,我国能源转型步伐不断加快。在减碳目标驱动下,不少传统能源企业编制了碳达峰碳中和路线图,氢能成为企业转战新能源的主要突破口。

据不完全统计,如今已有46家央企、38家国企亮相氢能“军团”,这些企业在绿电制氢、储氢、加氢设备、氢能产业园、氢燃料电池车等方面耕耘和开拓,取得了一批技术研发和示范应用成果。

其中,油企进军氢能领域具备得天独厚的优势。原因在于,氢能产业链包括上游制氢、中游储运和下游加氢及终端应用,与传统油气业务的模式高度契合。此外,核工业、航天、船舶、兵器、汽车、电气设备、钢铁、轨道交通等央企也充分发挥各自优势,布局氢能市场。

产业标准体系不健全一直是氢能行业发展痛点。为此,《指南》明确,到2025年,支撑氢能制、储、输、用全链条发展的标准体系基本建立,制修订30项以上氢能国家标准和行业标准。重点加快制修订氢品质检测、氢安全、可再生能源水电解制氢、高压储氢容器、车载储氢气瓶、氢液化装备、液氢容器、氢能管道、加氢站、加注协议、燃料电池、燃料电池汽车等方面的标准,打通氢能产业链上下游关键环节。

毫无疑问,政策的发布释放了积极信号。有业内人士指出,《指南》是对我国氢能中长期规划政策的呼应和补充,将推动完善氢能制、储、输、用标准体系,加快关键环节、关键领域、关键产品的技术攻关和标准研制应用,提升氢能产业核心竞争力。

华宝证券认为,氢能行业处于从产品验证到商业模式形成以及规模化发展的临界点,随着氢能在制、储、输、用各个环节的技术能力和市场空间再获新进展,预计后续氢能应用渗透率将会进一步提升。



从示范应用走向商业化

同世界上其他国家类似,我国氢能发展也以交通能源为主,当前正处于从示范应用向建立商业模式转化的阶段。

2022年北京冬奥会和冬残奥会期间,我国投入一批氢燃料电池汽车作为赛事服务车辆,氢能源汽车也由此走入大众视野。2022年7月,通过冬奥标准检验的212辆示范应用氢能大巴车加装了车载服务设备,作为公交车投入北京市延庆区、房山区至市区的公交线路运营。据统计,这批氢能公交车每年减碳量在8000吨左右。

2022年10月,国内首款氢能共享两轮车在广东佛山南海丹灶仙湖度假区试运营。该氢能共享两轮车采用金属氧化物固态储氢技术,充放氢压力低、安全性强、体积储氢密度高,能有效解决城市群众零碳环保、方便快捷的出行要求。

2021年起我国开展了燃料电池汽车示范城市群建设,五大城市群产业布局优势明显,示范应用体系成熟,且精心设计了氢能产业规划,有效带动了我国以燃料电池汽车为主的氢能产业发展。

尽管已经取得了一定的发展,但总体看,作为支撑“双碳”目标实现的重要手段之一,我国氢能产业仍处于发展初期。相较于国际先进水平,仍存在产业创新能力不强、技术装备水平不高,支撑产业发展的基础性制度滞后,产业发展形态和发展路径尚需进一步探索等问题。

根据《氢能产业发展中长期规划(2021-2035年)》部署的推动氢能产业高质量发展举措,中国氢能联盟建议,未来,引导氢能产业健康有序发展应在以下几个方面持续发力:

一是系统构建支撑氢能产业高质量发展创新体系,提升关键核心技术水平,着力打造产业创新支撑平台,推动建设氢能专业人才队伍,积极开展氢能技术创新国际合作;

二是统筹推进氢能基础设施建设,合理布局制氢设施,稳步构建储运体系,统筹规划加氢网络;

三是稳步推进氢能多元化示范应用,有序推进交通领域示范应用,积极开展储能领域示范应用,合理布局发电领域多元应用,逐步探索工业领域替代应用;

四是加快完善氢能发展政策和制度保障体系,建立健全氢能政策体系,建立完善氢能产业标准体系、加强全链条安全监管。

今年5月,2023世界氢能技术大会(WHTC2023)在佛山南海开幕。会上,中国科学院院士欧阳明高说:“展望未来,我们将以绿氢制备的商业价值为源头推动,以多元化、大规模商业化燃料电池示范应用为龙头带动氢能全产业链商业化。”

中国氢能联盟预计,到2025年,我国氢能产业产值将达到1万亿元;到2050年,氢气需求量将接近6000万吨,氢能在我国终端能源体系中的占比将超过10%。

欧阳明高表示:“氢能是一个具备10万亿元规模潜力的产业集群,这个产业现在各地政府都很重视。我们常说技术构建平台,现在平台有了,场景定义产品,产品也有了,现在是模式创造价值的时候了。”


-THE END-素材来源 | 环境经济杂志
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