双碳背景下,氢能作为一种清洁高效的二次能源,在构建安全高效的现代能源体系、保障能源安全、促进产业升级与推动能源科技革命中具有重要作用。
全球氢能赛道已经开启
氢能具有储量丰富、绿色低碳、燃烧热值高等优点,其产业链主要分为制氢、储运、加氢、用氢等,每个环节都是万亿级“赛道”。氢气很难从自然界中直接大量获取,需要依靠不同的技术路径和生产工艺进行制备。目前,主要的制氢路径包括化石能源重整、工业副产品提纯、电解水制氢。根据生产来源和碳排放量的不同,氢气可以分为灰氢、蓝氢、绿氢3种类型。
氢的储存主要有气态储氢、液态储氢和固态储氢3种方式。高压气态储氢已得到广泛应用,低温液态储氢在航天等领域得到应用,有机液态储氢和固态储氢尚处于示范阶段。目前,储氢成本居高不下,核心技术突破有限,成为制约氢能发展的关键。氢的运输方式主要有气态运输、液态运输和固态运输3种方式。氢的主要用途包括燃料用氢、原料用氢、储能用氢3种。目前,全球氢能发展如火如荼。国家发展改革委、国家能源局联合印发《氢能产业发展中长期规划(2021—2035年)》,确定了氢能是未来国家能源体系的重要组成部分。据中国氢能联盟预计,至2050年,氢气管网将密布于城市、乡村,车载储氢将采用更高储氢密度、更高安全性的储氢技术。全球各国对绿氢的重视程度也越来越高,欧盟发布了《欧盟氢能战略》,旨在推动氢能在工业、交通、发电等领域的应用;近日,美国能源部宣布,将斥资70亿美元在全美各地建立7个区域性清洁氢中心,用于生产氢燃料,打造全新的氢能产业。
氢能与传统的油气产业链关系紧密,与石油石化行业高度契合。在氢能产业发展上,油气企业具有强大的制氢能力、成熟的能源安全管理经验、全面的网络站点体系,拥有资源规划、炼化生产、油气储运及零售终端建设、运维等多方面技术基础与优势。当前,在低碳转型压力下,全球各大石油企业不约而同地把目光投向了氢能“赛道”,依据自身的业务布局和发展规划,探索各自独具特色的氢能产业发展模式。石油公司发展氢能的主要路径包括:上游电解水制氢,中游碳捕集、利用与封存(CCUS),下游氢燃料电池,以及基于可再生能源微网的电氢氨一体化等。