近日，生態(tài)環(huán)境部等六部門聯(lián)合印發(fā)《國家重點(diǎn)低碳技術(shù)征集推廣實(shí)施方案》（以下簡稱《實(shí)施方案》）�！秾�(shí)施方案》強(qiáng)調(diào)以技術(shù)降碳潛力和降碳效果為目標(biāo)導(dǎo)向，按照技術(shù)的先進(jìn)性和成熟度，遴選具有降碳潛力、代表科技創(chuàng)新方向的示范類技術(shù)和降碳效果顯著、適合規(guī)模化應(yīng)用的技術(shù)予以推廣。

 

　　氫能開發(fā)利用技術(shù)被列為擬推廣技術(shù)范疇，突顯了我國在氫能多元化利用方面取得的成績。相關(guān)專家表示，隨著《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃（2021~2035年）》的出臺，我國氫能在交通、電力、化工、建筑及冶金等領(lǐng)域的應(yīng)用“百花齊放”，很多應(yīng)用技術(shù)已具備一定的先進(jìn)性和成熟度。

 

交通領(lǐng)域氫能應(yīng)用大刀闊斧

 

　　交通領(lǐng)域作為我國氫能應(yīng)用的先行領(lǐng)域發(fā)展非常迅速，已成為我國氫能示范應(yīng)用的重點(diǎn)領(lǐng)域，各地紛紛出臺的氫能發(fā)展規(guī)劃，大多將交通領(lǐng)域作為重點(diǎn)示范應(yīng)用場景，極大地推動氫能在交通領(lǐng)域的應(yīng)用。

 

　　東方電氣（成都）氫能科技有限公司黨委副書記、總經(jīng)理黃果告訴記者，在交通領(lǐng)域應(yīng)用的技術(shù)指標(biāo)方面，我國近年來已取得快速提升，功率等級、功率密度、使用壽命等關(guān)鍵指標(biāo)已與國際水平相當(dāng)，有些甚至已經(jīng)走在前面。在關(guān)鍵零部件方面，膜電極、電堆、空壓機(jī)、氫氣循環(huán)泵、加濕器等關(guān)鍵零部件已完全實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化。在基礎(chǔ)材料方面，催化劑、質(zhì)子交換膜、碳紙等國產(chǎn)化進(jìn)程進(jìn)一步加快，正在實(shí)現(xiàn)替代應(yīng)用。黃果特別向記者介紹了東方電氣在交通領(lǐng)域取得的成績：在氫燃料電池產(chǎn)品序列上，東方電氣已自主研發(fā)了40千瓦、60千瓦、80千瓦、110千瓦、200千瓦、270千瓦等系列產(chǎn)品，可覆蓋輕中重各類商用車功率需求，并且在高原低溫嚴(yán)寒地區(qū)得到了充分驗(yàn)證。在車型應(yīng)用上，東方電氣協(xié)同國內(nèi)主流車企開發(fā)出物流車、重卡、混凝土運(yùn)輸車、渣土車、環(huán)衛(wèi)車等20余種車型，在北京、四川、江蘇、河北、甘肅、貴州等省市實(shí)現(xiàn)了批量應(yīng)用和驗(yàn)證，氫能車輛安全運(yùn)行里程超3300萬千米，實(shí)現(xiàn)安全載客超3500萬人次，在行業(yè)處于領(lǐng)先水平。

 

　　據(jù)了解，目前，我國在交通領(lǐng)域應(yīng)用氫能日益普及。2022世界新能源汽車大會上，福田汽車推出了35噸級和49噸級液氫燃料電池重卡，兩款液氫重卡分別搭載了60千克和100千克車載液氫燃料系統(tǒng)，勻速滿載續(xù)航可達(dá)到700千米和1000千米，實(shí)現(xiàn)了國內(nèi)液氫在民用領(lǐng)域的突破。2023年3月，國內(nèi)首艘氫燃料電池動力工作船“三峽氫舟1號”在廣東中山下水。其氫燃料電池額定輸出功率500千瓦，最高航速可達(dá)到28千米/時，續(xù)航里程最高可達(dá)200千米。2023年3月25日，國內(nèi)首款四座氫內(nèi)燃機(jī)飛機(jī)驗(yàn)證機(jī)在沈陽某機(jī)場完成首飛，此飛機(jī)搭載一汽集團(tuán)基于“紅旗”汽油機(jī)研發(fā)的國內(nèi)首款2.0升零排放增壓直噴氫內(nèi)燃機(jī)，是我國自主研制的第一架以氫內(nèi)燃機(jī)為動力的通航飛機(jī)。2023年6月，中國中車首臺“寧東號”氫動力機(jī)車在山西大同交付下線，這是我國首臺由內(nèi)燃機(jī)車改造而來的氫動力機(jī)車，也是全球裝機(jī)功率最大的氫動力機(jī)車。

 

電氫耦合邁出堅(jiān)實(shí)步伐

 

　　最新的研究表明，氫能與電力協(xié)同發(fā)展，能夠?yàn)樾滦碗娏ο到y(tǒng)的建設(shè)和完善提供有效支撐。將氫能應(yīng)用于新型電力系統(tǒng)“源—網(wǎng)—荷—儲”各環(huán)節(jié)，構(gòu)成電氫耦合發(fā)展生態(tài)模式，能夠打破電網(wǎng)在新能源發(fā)電承載能力上的局限，使風(fēng)光水等資源得到充分的開發(fā)利用。目前，我國在電氫耦合方面已邁出堅(jiān)實(shí)步伐。

 

　　2021年12月30日和2022年9月29日，國家電投湖北公司鄂中區(qū)域公司荊門燃機(jī)項(xiàng)目相繼完成我國首次、全球首例在重型燃機(jī)商業(yè)機(jī)組上實(shí)施高比例摻氫燃燒改造試驗(yàn)和科研攻關(guān)，燃?xì)鈸綒浔壤��?5%提高到30%。燃機(jī)在摻氫運(yùn)行過程中，系統(tǒng)各項(xiàng)指標(biāo)穩(wěn)定，整體方案可靠性得到充分驗(yàn)證。2022年3月國內(nèi)首座3千瓦級“氨—氫”燃料電池發(fā)電站交付中國鐵塔龍巖分公司，現(xiàn)已成功發(fā)電并穩(wěn)定運(yùn)行。“氨—氫”燃料電池發(fā)電站具有綠色、高效、無噪聲的特點(diǎn)，以及長續(xù)航、遠(yuǎn)程可操控的優(yōu)勢。2022年7月6日，國內(nèi)首座兆瓦級氫能綜合利用示范站在安徽六安投運(yùn)，標(biāo)志著我國首次實(shí)現(xiàn)兆瓦級制氫—儲氫—氫能發(fā)電的全鏈條技術(shù)貫通。該示范站是國內(nèi)首次對具有全自主知識產(chǎn)權(quán)“制、儲、發(fā)”氫能技術(shù)的全面驗(yàn)證和工程應(yīng)用。

 

　　2023年3月25日，國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃中的固態(tài)儲氫開發(fā)項(xiàng)目率先在廣東廣州和云南昆明實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)發(fā)電。這是我國首次利用光伏發(fā)電制成固態(tài)氫能并成功應(yīng)用于電力系統(tǒng)，對于推進(jìn)可再生能源大規(guī)模制氫、加快建成新型電力系統(tǒng)具有里程碑意義。固態(tài)儲氫解決了“綠電”與“綠氫”靈活轉(zhuǎn)換的難題，這一重大變革性技術(shù)，未來有望成為支撐電力系統(tǒng)向高級形態(tài)演化的重要驅(qū)動力量。

 

　　中國電力科學(xué)研究院有限公司技術(shù)戰(zhàn)略研究中心主任閆華光認(rèn)為，電氫耦合可提升電力系統(tǒng)靈活性，谷電制氫、氫能發(fā)電及熱電聯(lián)供系統(tǒng)將在園區(qū)、備用電源領(lǐng)域等特定場景下得到進(jìn)一步推廣應(yīng)用。隨著風(fēng)光新能源發(fā)電量占比不斷攀升，當(dāng)占比超過50%時，氫儲能電站作為大規(guī)模長周期跨季節(jié)儲能方式，其作用和優(yōu)勢會進(jìn)一步凸現(xiàn)。

 

其他領(lǐng)域氫能應(yīng)用屢獲突破

 

　　除了在交通領(lǐng)域和電力領(lǐng)域的應(yīng)用范圍不斷拓展外，氫能在化工、建筑、冶金等領(lǐng)域的應(yīng)用也在不斷拓展。

 

　　在化工領(lǐng)域，中國寰球工程有限公司北京分公司工藝部副主任唐碩認(rèn)為，發(fā)揮氫能的樞紐作用，不斷突破創(chuàng)新氫能與綠色化工技術(shù)，構(gòu)建新能源與化工耦合發(fā)展的新格局，是解決全球氣候危機(jī)，深度降低二氧化碳排放的重要手段，是重構(gòu)全球能源供應(yīng)體系，解決可再生能源消納的重要方式。從化工領(lǐng)域用氫企業(yè)產(chǎn)量來看，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，我國2022年合成氨產(chǎn)量約為6000萬噸、合成甲醇產(chǎn)量約8100萬噸，其氫氣需求量分別達(dá)到約1059萬噸、1012萬噸。從項(xiàng)目分布區(qū)域來看，主要集中在可再生資源豐富的“三北”地區(qū)，其中內(nèi)蒙古多倫風(fēng)光儲氫制綠氨項(xiàng)目規(guī)模達(dá)到60萬噸，內(nèi)蒙古赤峰風(fēng)光制綠氫綠氨一體化示范項(xiàng)目、內(nèi)蒙古通遼儲氫氨一體化零碳產(chǎn)業(yè)園、遼寧臺安新能源制氫制氨項(xiàng)目的規(guī)劃綠氫合成氨產(chǎn)能均達(dá)到30萬噸級別。

 

　　在建筑領(lǐng)域，氫能可作為清潔能源解決建筑用能問題，通過氫燃料電池系統(tǒng)，將氫能轉(zhuǎn)化為電能和熱能；熱能通過熱泵可轉(zhuǎn)化為冷能，配合儲熱（冷）水設(shè)施，用于建筑日常用電、夏季制冷和冬季取暖。2022年8月1日，世界首個實(shí)用化和規(guī)模化零碳智慧能源中心——陜西榆林科創(chuàng)新城零碳分布式智慧能源中心示范項(xiàng)目建成投用。該項(xiàng)目是世界上首個實(shí)現(xiàn)包含氫能在內(nèi)的零碳多能源供需系統(tǒng)實(shí)用化和規(guī)�；�的示范應(yīng)用，為實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)提供了新的技術(shù)路徑。

 

　　在冶金領(lǐng)域，2022年2月，中國寶武湛江鋼鐵零碳示范工廠百萬噸級氫基豎爐開工建設(shè)。該項(xiàng)目是國內(nèi)首套百萬噸級氫基豎爐，也是首套集成氫氣和焦?fàn)t煤氣進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)的直接還原生產(chǎn)線，項(xiàng)目投產(chǎn)后對比傳統(tǒng)鐵前全流程高爐煉鐵工藝同等規(guī)模鐵水產(chǎn)量，每年可減少二氧化碳排放50萬噸以上。