“绿电”化蛹成蝶 “绿氢”破茧而出

　　10月19日，“碳达峰、碳中和背景下的氢能产业发展高端论坛”在上海开幕。与会专家普遍认为，氢能是最具发展潜力的清洁能源，也是实现“双碳”目标的重要抓手。

　　但并非所有氢能都是“干净”的，唯有清洁能源制取的“绿氢”才能实现零碳化。“绿电”与“绿氢”的良性互动，正在成为能源转型的重要一环。一方面，光伏、风电等可再生能源的日趋成熟，为“绿氢”产业的发展奠定基础；另一方面，“绿氢”产业的壮大，又会为可再生能源带来更多发展空间。

　　能源转型循序渐进

　　“碳达峰是量变，碳中和是质变，仅通过碳达峰的量变走不到碳中和的质变。碳中和将构建全新的零碳产业体系。”上海交通大学副校长、中国工程院院士黄震表示，未来的能源变革将呈现“五化”，即能源供给侧的电力零碳化和燃料零碳化，能源需求侧的能源利用高效化、再电气化和智慧化。

　　在黄震看来，氢能将在零碳产业体系扮演重要角色。“比如用零碳电力制氢，现在需要提升能源转化效率，实现高效低成本的电解水制氢技术。”

　　加拿大国家工程院院士、上海大学特聘教授张久俊阐述了氢能可移动概念：“电网的电能是固定和有限的，但人类需要的是可移动电能，只有把不可移动电能转变成可移动电能，才能达到长期发展的需要。在此背景下，发展以氢气为载体的技术成为必然。”

　　事实上，氢能替代传统化石燃料的减排效果良好。

　　以中国石化在上海建成的首座氢燃料电池供气中心为例，其氢气来源于上海石化自有的工业副产氢，若以日供氢能力2500公斤按照等量柴油车辆燃烧测算，预计每年可减少碳排放约2920吨。上海石化首席专家王佩琳介绍，上海石化拥有约23万吨/年的制氢能力，并与上海化工区管网互通形成区域内的“氢走廊”。

　　中国工程院院士曹湘洪表示，氢燃料电池的电化学能效是内燃机的1.5倍。鉴于此，汽车成为氢能在交通领域的重要应用方向，截至2020年底，全球氢燃料汽车保有量为3.25万辆。曹湘洪预计，到2025年我国燃料电池汽车保有量或达10万辆。

　　氢能“脱碳”势在必行

　　数据显示，2020年，我国氢气产量突破2500万吨，连续多年位列世界第一。目前，全球氢气产量中，绝大部分是“灰氢”和“蓝氢”，全球98%的氢气是“灰氢”，“绿氢”和“蓝氢”的占比各为1%。

　　所谓“灰氢”，是指以化石能源为原料，通过自热重整等方法制造的氢气，碳排放较高；“蓝氢”则是在灰氢的基础上通过碳捕捉等方式处理生产过程中的部分二氧化碳；只有利用可再生能源电解水制取的氢气，因为接近零碳排放才被称为“绿氢”。

　　这意味着，唯有进一步“脱碳”，氢能的碳减排效果才能最大化。

　　可喜的是，可再生能源的度电成本正在大幅度下降，为“绿氢”的大规模制备提供了经济基础。

　　“20年前光伏发电是5元/度，今年国家电投在四川报出的上网价是0.15元/度，沙特阿拉伯的一个项目也报出1.04美分/度。”黄震认为，通过电力系统的深度脱碳和可再生能源的替代，可实现“绿氢”的大规模应用，最终实现零碳排放。

　　“绿氢”产业蓄势待发

　　中国氢能联盟预计，到2030年，中国氢能市场规模有望达4300万吨，其中“绿氢”的占比将从2019年的1%提高到10%，市场规模将增长近30倍。

　　王佩琳介绍，上海石化在加快推进绿色洁净能源建设进程，首座光伏发电示范性装置已成功并网发电，并与华东理工大学合作建立氢能联合实验室，聚焦氢能基础科学研究和应用技术开发。

　　中国石化的首个兆瓦级电解水制氢示范项目在中原油田启动建设。据悉，该项目建成后将成全国最大的兆瓦级可再生电力电解水制氢工程，每天可生产1.12吨超纯氢。中国石化规划，到2025年累计建成1000座加氢站或油氢混合站、7000座分布式光伏发电站点。

　　“绿氢”产业方面，中国石化制定了“百万绿氢示范”和“替代减碳超千万”的目标，前者是力争建成50万吨/年非石化能源制氢能力，5年累计“绿氢”产量超100万吨；后者则是“绿氢”年减排二氧化碳规模超1000万吨。