據(jù)人民網(wǎng)8月底消息,國(guó)內(nèi)首個(gè)“本征無儲(chǔ)能”離網(wǎng)制氫系統(tǒng)——深能鄂托克旗5兆瓦離網(wǎng)光伏發(fā)電制氫工程及科技創(chuàng)新研發(fā)項(xiàng)目在內(nèi)蒙古自治區(qū)鄂爾多斯市鄂托克旗開工。這標(biāo)志著我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)離網(wǎng)制氫技術(shù)從實(shí)驗(yàn)室邁向大規(guī)模工程驗(yàn)證,為綠氫生產(chǎn)開辟新路徑。氫能作為清潔能源載體,在推動(dòng)能源轉(zhuǎn)型和實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)方面具有重要作用。當(dāng)前,氫能發(fā)展呈現(xiàn)出技術(shù)突破與成本下降、應(yīng)用場(chǎng)景多元化、政策支持體系日益完善等新特點(diǎn)。在儲(chǔ)能及新能源消納方面,氫能具有容量大、時(shí)空靈活等獨(dú)特優(yōu)勢(shì),風(fēng)光制氫一體化成為解決可再生能源消納難題的潛在方案。
當(dāng)前,氫能行業(yè)正從政策紅利期逐漸走向規(guī)模應(yīng)用期。隨著規(guī)劃實(shí)施和技術(shù)進(jìn)步,氫能將在能源轉(zhuǎn)型中發(fā)揮越來越重要的作用,為構(gòu)建清潔低碳、安全高效的能源體系提供有力支撐。然而,氫能標(biāo)準(zhǔn)接軌仍面臨諸多挑戰(zhàn),包括碳排放核算方法差異、氫氣品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)分歧、安全管理體系碎片化和認(rèn)證體系互認(rèn)機(jī)制缺失等。未來,或?qū)⑿枰M(jìn)一步加強(qiáng)國(guó)際合作,推動(dòng)氫能標(biāo)準(zhǔn)接軌,促進(jìn)氫能產(chǎn)業(yè)的全球化發(fā)展。
氫能產(chǎn)業(yè)迎來標(biāo)準(zhǔn)化推進(jìn)和差異化發(fā)展
技術(shù)突破與成本下降成為當(dāng)前氫能發(fā)展的顯著特征。電解槽技術(shù)正朝著高效、大型、低成本方向快速發(fā)展。2024年,國(guó)內(nèi)電解槽出貨量達(dá)1.1吉瓦,堿性電解槽以92%的市場(chǎng)占比穩(wěn)居主流,技術(shù)朝著大標(biāo)方、高電密、低電耗方向演進(jìn)。PEM電解槽成為增長(zhǎng)亮點(diǎn),2024年出貨量近90兆瓦,同比增長(zhǎng)150%,市場(chǎng)占比從3%躍升至8%。這些技術(shù)進(jìn)步帶動(dòng)綠氫成本顯著下降,2025年堿性電解槽單價(jià)同比下降38%,PEM電解槽降幅達(dá)29%。
應(yīng)用場(chǎng)景多元化是氫能發(fā)展的另一重要特點(diǎn)。在交通領(lǐng)域,氫能應(yīng)用正實(shí)現(xiàn)從示范到商業(yè)化的關(guān)鍵突破。2024年,燃料電池汽車銷量顯著增長(zhǎng),燃料電池重卡成為主力。工業(yè)領(lǐng)域成為氫能應(yīng)用的主要戰(zhàn)場(chǎng)和脫碳關(guān)鍵路徑,化工行業(yè)是綠氫的主要消納場(chǎng)景,合成氨、合成甲醇項(xiàng)目規(guī)模領(lǐng)先。2025年,國(guó)內(nèi)在建及規(guī)劃綠氨產(chǎn)能超1700萬噸,綠醇產(chǎn)能超2300萬噸,綠氫替代傳統(tǒng)灰氫的進(jìn)程加速。
政策支持體系日益完善為氫能發(fā)展創(chuàng)造了良好環(huán)境。中國(guó)高度重視氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展,構(gòu)建了多層次政策支持體系。2022年3月,《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長(zhǎng)期規(guī)劃(2021—2035年)》明確,氫能是戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的重點(diǎn)方向。2024年,氫能被寫入《中華人民共和國(guó)能源法》,提出“積極有序推進(jìn)氫能開發(fā)利用,促進(jìn)氫能產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展”。各地結(jié)合資源稟賦和產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ),制定了差異化的氫能發(fā)展政策。截至2025年8月,中國(guó)已有21個(gè)省出臺(tái)氫能中長(zhǎng)期規(guī)劃。
風(fēng)光制氫一體化成可再生能源消納重要路徑
氫能儲(chǔ)能具有獨(dú)特的技術(shù)特性,使其在大規(guī)模長(zhǎng)周期儲(chǔ)能場(chǎng)景中具有不可替代的優(yōu)勢(shì)。與抽水蓄能、壓縮空氣儲(chǔ)能、電化學(xué)儲(chǔ)能等技術(shù)相比,氫能儲(chǔ)能在儲(chǔ)能容量、儲(chǔ)能周期、地理約束和系統(tǒng)耦合方面表現(xiàn)出顯著差異。
氫儲(chǔ)能的容量?jī)?yōu)勢(shì)令人矚目。大規(guī)模氫儲(chǔ)能系統(tǒng)可以達(dá)到太瓦時(shí)(TWh)級(jí)別的存儲(chǔ)容量,遠(yuǎn)高于大多數(shù)電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)。這種特性使氫能能夠解決可再生能源的季節(jié)性不平衡問題,例如將夏季豐富的光伏發(fā)電存儲(chǔ)到冬季使用。與抽水蓄能相比,氫儲(chǔ)能不需要特定的地理?xiàng)l件,可以更靈活地布局在資源富集地區(qū)或負(fù)荷中心附近。
在時(shí)間尺度上,氫能儲(chǔ)能能夠?qū)崿F(xiàn)從小時(shí)級(jí)別到季度級(jí)別的靈活調(diào)節(jié),填補(bǔ)了現(xiàn)有儲(chǔ)能技術(shù)的空白。鋰離子電池等短時(shí)儲(chǔ)能技術(shù)適用于小時(shí)級(jí)或天級(jí)的頻率調(diào)節(jié)和峰谷平衡,而氫能則可以應(yīng)對(duì)更長(zhǎng)時(shí)間尺度的能源不平衡問題。這一特性使氫能成為解決可再生能源季節(jié)性波動(dòng)的最佳選擇之一。
氫能儲(chǔ)能的空間靈活性也是其獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。通過管道、液氫罐車等多種運(yùn)輸方式,氫能可以實(shí)現(xiàn)能量的空間轉(zhuǎn)移,將可再生能源富集地區(qū)的能量輸送到能源短缺但需求旺盛的地區(qū)。中國(guó)的“西氫東送”工程正是利用這一優(yōu)勢(shì),計(jì)劃將西北地區(qū)豐富的風(fēng)光資源轉(zhuǎn)化為氫能,通過管道輸送至東部沿海地區(qū)。
風(fēng)光制氫一體化作為解決可再生能源消納和深度脫碳的關(guān)鍵路徑,正受到全球范圍內(nèi)的廣泛關(guān)注。與傳統(tǒng)分離式系統(tǒng)相比,風(fēng)光制氫一體化具有顯著優(yōu)勢(shì):一是通過省去并網(wǎng)環(huán)節(jié),降低輸電損耗和稅費(fèi),使制氫成本降低40%以上;二是提高可再生能源利用率,如河北張北項(xiàng)目通過“電氫智能互動(dòng)”技術(shù),將可再生能源利用率從70%提升至95%;三是通過分布式制氫替代長(zhǎng)距離輸氫,將高風(fēng)險(xiǎn)環(huán)節(jié)壓縮在可控半徑內(nèi),安全冗余度提升3倍。
全球風(fēng)光制氫一體化項(xiàng)目正呈現(xiàn)爆發(fā)式增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。截至2024年底,全國(guó)“風(fēng)光氫氨醇”項(xiàng)目超過百個(gè),累計(jì)投資額逾5000億元。中能建、中廣核、中煤、國(guó)電投、國(guó)家能源集團(tuán)、三峽及華電等央企能源巨頭紛紛入局或加大投入,推動(dòng)了產(chǎn)業(yè)的規(guī)?;l(fā)展。
氫能標(biāo)準(zhǔn)國(guó)際對(duì)接難題成市場(chǎng)規(guī)模發(fā)展堵點(diǎn)
隨著各國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,標(biāo)準(zhǔn)體系的建設(shè)與協(xié)調(diào)已成為影響產(chǎn)業(yè)鏈形成和國(guó)際市場(chǎng)構(gòu)建的關(guān)鍵因素。然而,當(dāng)前全球氫能標(biāo)準(zhǔn)存在顯著的碎片化和差異化特征,給氫能的國(guó)際貿(mào)易、技術(shù)合作和產(chǎn)業(yè)規(guī)模化發(fā)展帶來了嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。
碳排放核算方法差異是全球氫能標(biāo)準(zhǔn)接軌的首要障礙。各國(guó)對(duì)清潔低碳?xì)涞奶寂欧砰撝翟O(shè)定各不相同:美國(guó)設(shè)定為4.0單位氫氣碳排放量(kgCO_2e/kgH_2),歐盟為3.384,英國(guó)為2.4,日本為3.4。這種閾值差異直接反映了各國(guó)在資源稟賦、能源結(jié)構(gòu)和技術(shù)路線上的不同選擇,也導(dǎo)致了國(guó)際氫能市場(chǎng)認(rèn)證的復(fù)雜性。
更為根本的是,各國(guó)在系統(tǒng)邊界確定上也缺乏共識(shí)。歐盟采用“從原材料到使用階段”的全生命周期評(píng)估方法,考察氫氣的全生命周期碳排放;而其他國(guó)家多采用“從原材料到生產(chǎn)階段”的評(píng)估方法,僅關(guān)注氫氣生產(chǎn)過程的碳排放。這種系統(tǒng)邊界的不一致使得不同標(biāo)準(zhǔn)的碳排放核算結(jié)果缺乏可比性,增加了國(guó)際互認(rèn)的難度。
氫氣品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)分歧也給氫能的國(guó)際貿(mào)易和應(yīng)用帶來了技術(shù)壁壘。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)和美國(guó)材料與試驗(yàn)協(xié)會(huì)(ASTM)等組織制定的氫氣品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)與中國(guó)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)在雜質(zhì)控制、純度要求和測(cè)試方法等方面均存在差異。這種差異不僅增加了國(guó)際貿(mào)易的成本和復(fù)雜性,還可能對(duì)氫燃料電池汽車的使用壽命產(chǎn)生影響。
安全管理體系碎片化是氫能標(biāo)準(zhǔn)接軌的另一重要挑戰(zhàn)。氫能產(chǎn)業(yè)鏈長(zhǎng)、環(huán)節(jié)多,涉及多個(gè)管理部門和標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)機(jī)構(gòu),這種多頭管理格局導(dǎo)致標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)缺乏統(tǒng)籌協(xié)調(diào)。在中國(guó),氫能標(biāo)準(zhǔn)制定工作分散在全國(guó)氫能標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)、全國(guó)燃料電池及液流電池標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)、全國(guó)汽車標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)、全國(guó)氣瓶標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)和全國(guó)氣體標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)等多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)。這些標(biāo)委會(huì)之間分工不夠明確,協(xié)調(diào)機(jī)制不完善,導(dǎo)致標(biāo)準(zhǔn)制定工作存在交叉重疊和標(biāo)準(zhǔn)缺失并存的現(xiàn)象。
認(rèn)證體系互認(rèn)機(jī)制缺失顯著增加了氫能貿(mào)易的交易成本和不確定性。目前,各國(guó)正在建立各自的氫能認(rèn)證體系,但這些體系之間缺乏協(xié)調(diào)機(jī)制和互認(rèn)安排,導(dǎo)致認(rèn)證結(jié)果無法跨境通用。生產(chǎn)商需要針對(duì)不同目標(biāo)市場(chǎng)申請(qǐng)多種認(rèn)證,重復(fù)進(jìn)行檢測(cè)和評(píng)估工作,大大增加了時(shí)間成本和經(jīng)濟(jì)成本。
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