绿氢都去哪儿了:下游绿氢该何去何从

2023-08-08


近年来,我国氢能产业已经形成较为完整的产业链。今年,绿氢产业持续爆发,电解槽出货量迅速增长,储运环节实现突破,国际合作日益深化,极大程度上推进了绿氢产业的发展。从项目布局看,截至今年3月份,内蒙古已签约31个绿氢项目,辽宁、吉林紧随其后,宁夏地区产能更是一骑绝尘,达到了26.7Nm3/h。

大规模大基地模式有利于降低制氢成本,但对于整体行业而言,光是“降成本”还远远不够,如何消纳绿氢,如何中长期消纳绿氢,如何低成本高效能地消纳绿氢,是需要考虑的问题。

绿氢消纳场景

目前氢气的下游消纳主要分为化工、交通、发电和建筑四个领域,其中化工领域对氢气的需求最大,应用最为广泛。

化工领域,氢气合成氨是目前主要的消纳途径,其次是合成甲醇。数据统计截至2023年4月,在建及规划的绿氢项目超19GW,其中合成氨项目占58%。

氢冶金领域前景广阔,据计算,钢铁行业能为氢气最多提供9000万吨替代空间,但目前我国钢铁冶炼行业以高炉炼铁为主,且钢铁行业存在产能过剩问题,高炉喷氢、纯氢替代等工艺成本较高,在产能过剩的背景下,绿氢在钢铁行业的应用还需要时间来实现。

交通领域的氢气应用发展很快,在海陆空领域都做了不同的尝试和示范,如燃料电池重卡,氢能船舶等。

发电领域市场上已有小规模示范,氢气作为清洁能源,通过燃烧或燃料电池的方式发电。

绿氢消纳模式

以项目来看,在可再生能源资源丰富的地区,绿氢生产正“迈大步”,特别是内蒙古地区,今年6月,我国首个万吨级新能源制氢项目——内蒙古鄂尔多斯市准格尔旗“纳日松光伏制氢产业示范项目”产出项目第一方“绿氢”。6月27日,年产5万吨绿氢暨氢能装备制造产业项目,在内蒙丰镇市签约。

我国绿氢上游生产和下游需求的空间距离较大,如此大规模的产氢,对中游的储运和下游的消纳接收,都是一项挑战。

绿氢消纳需要考虑的重要问题之一是氢气的储运,化工、金属冶炼等场景,如果应用氢气进行生产,每年要保证8000小时以上的氢能连续供应。储运瓶颈没有突破,就无法从根本上解决氢能使用成本高昂的难题。但因地制宜,选择合适的制储运模式,对降低绿氢消纳成本有很大帮助。如在可再生能源分步不均匀的地区采用集中式制氢+近中距离运输”的模式等。

短期消纳

氢气短期消纳一般以就地消纳,合成氨与甲醇为主。政策上,在新发布的《内蒙古自治区建设国家重要能源和战略资源基地促进条例》中提出,要推动重点产业和重点园区用能高比例绿电替代,通过源网荷储一体化、风光制氢一体化、燃煤自备电厂可再生能源替代、园区绿色供电、火电灵活性改造、全额自发自用等市场化消纳新能源方式,提升新能源就地消纳能力。

国内合成氨应用场景分为工业用氨和农业用氨,其中农业用氨占比80%,内蒙是我国化肥生产大省,有数据表明,内蒙氮肥合成场景可为绿氢提供32.4万吨的应用空间。

之前发布的《“氢动吉林”中长期发展规划(2021-2035年)》中也提到,试点建设“绿色吉化”项目,建成改造绿色合成氨、绿色甲醇、绿色炼化产能达25-35万吨。

中长期消纳

钢铁行业、交通领域以及发电领域是中长期消纳的主要领域。绿氢中长期消纳需要适配的储运条件,建设立体氢能网络,打造氢能走廊,推动氢能贸易化建设,可以帮助绿氢消纳实现“降本增效”。目前国内氢能走廊项目建设正如火如荼,如中石化牵头的“河南加快郑汴洛濮氢走廊”,山东半岛的“氢动走廊”,“哈尔滨-长春-大连”氢能走廊,成渝氢走廊,长江氢走廊等。“氢走廊”不仅是氢燃料电池重卡高速运输的大动脉,也是绿氢中长期消纳的成本保证。

目前绿氢产业正处于探索阶段,要产业链做长做全做强,离不开政策的支持和各行各业的合作。政策上,专家建议今早明确“绿氢”标准,进一步细化绿氢产业发展途径等,也进一步探索消纳端应用场景。合作上,氢能企业与可再生能源企业应联合,发挥各自优势,实现“绿电”和“绿氢”之间的灵活转换,推动氢能产业快速发展。