川觀新聞記者 寇敏芳 海報制作 汪銀
當前，全球正興起氫能發展熱潮，我國也將氫能產業作為未來國家能源體系的重要組成部分。省委十二屆五次全會作出以發展新質生產力為重要著力點扎實推進高質量發展的決定，明確將實施清潔能源重大科技專項，推進氫能制儲運加用一體化應用。
在“雙碳”目標下，四川依托豐富的水風光資源和創新能力，正積極布局氫能產業鏈，現已聚集上下游企業及科研院所超100家，形成覆蓋“制—儲—運—加—用”的全產業鏈。
我們為什么要發展氫能?四川在細分領域優勢何在?“川企大調研•尋找新質生產力”欄目推出氫產業全鏈“‘氫’新力量，‘綠’動四川”系列報道，聚焦氫能發展的細分領域、關鍵環節、重點產品，走進代表性企業，尋訪行業專家，探究四川氫能產業發展新動能。
以綠電制綠氫，清潔能源大省從何處破題?
6月12日，位于成都彭州市“成都氫谷”的華能彭州水電解制氫示范站成功售出第一車綠氫，標志著四川首個大規模水電解制氫項目正式投入運營。
華能彭州水電解制氫示范站投入商業運營
同月，位于成都市郫都區的東方氫能產業園正在進行建設收尾工作，園內的西部首座制加氫一體站已整體呈現，該站以電解水制氫為主要生產方式，預計每天可為40輛左右的大巴(重卡)加滿氫氣。
東方氫能產業園，西部首座制氫加氫一體站已整體呈現。寇敏芳 攝
今年以來，四川氫能建設跑出加速度，以電解水制氫為代表的綠氫制備項目梯式推進。放眼全球，中國已成為全球最大的產氫國和氫氣消費國，各地正加快布局氫能產業，四川作為全國清潔能源大省，明確提出推動綠氫全產業鏈發展，成都則鮮明提出建設“綠氫之都”目標。
什么是綠氫?四川優勢何在?全產業鏈發展從何處破題?近日，記者走進省內部分制氫企業進行了采訪。
有了水風光，為何還要發展氫能?
氫是宇宙中分布最廣泛的物質，在地球上主要以化合態的形式出現，水就是一種含氫的化合物。通過技術手段用電對水進行電解，把氫從水中分離出來，這就是電解水制氫的基本原理，這種方式制備的氫氣用作燃料，燃燒后又變成水，不會產生污染，因此被稱作綠氫。
雖然氫是無色無味的氣體，但因為人類生產它的方式不同，而被賦予了不同色彩。
通過煤炭、天然氣等化石燃料燃燒產生的氫氣，被稱作灰氫。此外，在工業生產中還會產生一些尾氣，比如氯堿尾氣、焦爐煤氣等，它們中也含有氫氣，通過變壓吸附等技術可以提取其中的氫氣，這類氫氣也被試做灰氫。總而言之，“灰”意味著在生產過程中會有一定程度二氧化碳等排放。
“灰”與“綠”之間，還有一種過渡色“藍”。在灰氫的基礎上使用碳捕集和封存(CCS)技術制得的氫氣被稱為藍氫，它的碳排放強度也因此大幅度降低。
從能源結構看，中國氫源結構目前仍以煤為主，占比約62%，天然氣制氫占19%，工業副產占18%，電解水制氫僅占1%。
氫源結構不夠“綠”，主要是受技術和成本的限制。數據顯示，煤制氫成本約為9~13元/公斤、天然氣制氫約為10~18元/公斤，可再生能源電解水制氫成本受電力成本影響較大，約為15~45元/公斤。目前，加氫站的氫氣價格大約在50~60元/公斤。如果與汽柴油相競爭，價格需要降低到25~35元/公斤，目前差距還很大。
受成本因素制約，氫能一直沒有進入大規模推廣應用，反觀風能、水能、太陽能等清潔能源，近年來都有較快發展。既然如此，為何還要發展氫能?
受訪專家普遍認為，氫能不僅是清潔低碳、靈活高效的能源，還兼具原料屬性，與電能相比，它便于儲存、方便運輸，可以作為載能體，替代電能參與到交通、發電、儲能、工業等領域，應用場景豐富，對于實現國家能源自主安全可控具有重要意義。早在2022年，我國出臺的氫能產業發展中長期規劃就明確地提出氫在能源體系當中所占的重要地位，今年《政府工作報告》中再次提及加快氫能產業發展。
從發展趨勢來看，在全球“雙碳”目標背景下，鋼鐵、化工等傳統工業領域產能必然下降，其副產氣也會大幅減少，而隨著技術走向成熟和清潔能源發電成本降低，綠氫使用成本還將進一步降低。據預測，到2050年，我國可再生能源電解水制氫將占制氫總量的70%，現有化石燃料制氫將降至20%。
綠氫占比低卻要大力發展，四川有何底氣?
目前，四川氫能源制備規模位居全國第四，從結構來看，工業副產氫年產規模約20萬噸，而電解水制氫僅有0.5萬噸。
雖然占比少，但四川卻鮮明打出綠氫牌，明確要推動綠氫全產業鏈發展。四川的底氣何在?
經濟和信息化廳相關負責人介紹，發展綠氫，四川具有明顯優勢。
從資源稟賦來看，四川是我國發展的戰略腹地，清潔能源豐富，風電光伏資源規劃裝機超2億千瓦，水電裝機超1億千瓦，發展綠氫潛力巨大，在國家能源安全新戰略中具有十分重要的地位。
從技術創新來看，四川氫能產業布局較早，經過10余年的積累，形成一批綠氫制備技術成果。東方電氣集團與深圳大學/四川大學謝和平院士團隊合作，開展全球首次海上風電無淡化海水原位直接電解制氫技術海上中試并獲得成功，技術水平國際領先，可以大幅度降低制氫成本;清華四川能源互聯網研究院牽頭開展“十萬噸可再生能源電解水制氫合成氨示范工程”項目，該項目為國家重點研發計劃“氫能技術”重點專項，并助力我國首個萬噸級新能源制氫項目成功制氫……
在德陽市，東方電氣集團東方鍋爐股份有限公司建成一座氫能全產業鏈應用技術示范園
從產業基礎來看，四川在上游制氫環節擁有四川華能、亞聯氫能、莒納科技等近30戶企業，產品涵蓋工業副產氫、天然氣制氫、電解水制氫，以及天然氣制氫裝置、電解槽、電極片等裝備。其中，四川華能研制的1300標方/小時堿性電解水制氫系統達到國際領先水平;莒納科技是全球唯一同時擁有三大電解水制氫技術的企業;亞聯氫能自主研制天然氣制氫裝置，市場占有率15%，全國排名第5，電解水制氫技術行業領先，擁有成套設備生產能力。
亞聯氫能天津工廠，水電解槽設備正在進行裝配
“四川氫能產業布局較早，雖然綠氫的占比不高，但從產學研多個維度，一直都在探索綠氫技術攻關。” 東方氫能副總經理呂紅艷介紹，以東方電氣為例，公司經過十余年的深耕和培育，已形成涵蓋制氫、儲運氫、加氫、氫燃料電池及氫能綜合應用的氫能全產業鏈解決方案提供商，實現了兆瓦級質子交換膜電解水裝備試制，制氫電耗低于4.8度/標方，技術水平國內領先。
據了解，四川已在攀枝花、涼山、成都等地試點建設綠氫制備基地，雅安、甘孜等地發展綠氫制備和應用，同時綜合利用工業副產氫等資源，初步形成以副產氫為主，綠氫加速發展的氫源多元化局面。
資源優勢轉化為產業優勢，四川還需要做什么?
綠氫制備項目在四川實際的生產運營情況如何?近日，記者走進四川首個商用大規模水電解制氫項目——華能彭州水電解制氫示范站，該站于今年6月12日正式投入商業運營。
華能彭州水電解制氫示范站內，工作人員在操作設備
“目前產量還比較低，但是預期增長會比較快。”四川華能氫能公司總經理李太斌介紹，項目運營初期利用谷電生產，從6月12日試生產并銷售以來，目前綠氫產量約為總產能的5%，預計2024年第三季度末可達30%(為谷電期間的全部產能)。項目制取的氫能主要應用于氫燃料公交車、物流車、重卡等交通領域以及電子、化學工業等領域，四川省計劃2030年時燃料電池汽車應用規模達8000輛，目前僅投運約600輛，隨著四川省加大氫能應用場景的一系列措施落地，未來還有較大增長空間。
華能彭州水電解制氫示范站首車氫氣交付
綠氫制備成本高，是影響項目大規模示范應用的重要因素。就示范站來說，制氫成本與實際產量、制氫電價、啟停次數、檢修維護、人工成本、政府補貼等很多因素相關。李太斌坦言，作為西南地區首個商業化大規模水電解制氫項目，項目更多承擔了示范的功能，從技術、制度等層面為四川省大型水電解制氫項目落地探路。
從技術層面來看，該項目的核心設備——兩套1300標準立方米/小時高電流密度堿性電解槽，由中國華能牽頭研制，通過一系列技術攻關，使得設備單位投資可以節省25%左右，產量提升30%，適用于大型可再生能源制氫基地，充實我國氫能技術應用樣板。
從制度層面來看，示范站的電力來源為電網，下一步將積極向相關部門申請，支持電解水制氫進行全水風光等可再生能源電力交易，用綠電制綠氫。此外，成都市已出臺電價支持政策，將按實際電解水制氫用電量給予0.15~0.20元/千瓦時的電費補貼，每年補貼額度最高不超過2000萬元。
“制氫項目，尤其是水電解制氫，想要大規模推廣應用，電價是關鍵。”李太斌表示，把平均制氫度電成本控制在0.3元以內是示范站比較理想的運營狀態，我們建議免收水電解制氫項目用電基本容量費，同時對制氫電費進行補貼，出臺鼓勵用氫企業使用綠氫的引導政策，加快氫能應用場景培育，并加大基礎設施建設，為綠氫全產業鏈發展做好基礎設施配套。
“推動綠氫全產業鏈發展，重點是把資源優勢轉化為產業優勢。” 省發展改革委相關負責人介紹，四川已規劃“一極三廊三片區”綠氫產業集群。其中，“一極”是支持成都都市圈建設“綠氫之都”;“三廊”是以“成渝氫走廊”“318國道”為重點合理布局加氫基礎設施、擴大示范車輛規模，以雅礱江流域為重點統籌推進水風光氫一體化開發;“三片區”是支持川西北開展離網可再生能源制氫等氫能應用場景。
雅礱江流域水風光一體化基地，是當今世界最大的綠色清潔可再生能源基地。雅礱江流域水電開發有限公司相關負責人介紹，依托雅礱江流域水風光一體化基地，公司正在探索建設“制氫+氫氧熱電聯供”示范項目，將結合流域內氫儲能、供氧和供熱需求以及助力打造“318氫能天路”的需要，在高原地區推進氫氧熱電聯供示范。
(照片除署名外，均由受訪企業提供)
