10月19日，“碳達峰、碳中和背景下的氫能產業發展高端論壇”在上海開幕。與會專家普遍認為，氫能是最具發展潛力的清潔能源，也是實現“雙碳”目標的重要抓手。

但并非所有氫能都是“干凈”的，唯有清潔能源制取的“綠氫”才能實現零碳化。“綠電”與“綠氫”的良性互動，正在成為能源轉型的重要一環。一方面，光伏、風電等可再生能源的日趨成熟，為“綠氫”產業的發展奠定基礎；另一方面，“綠氫”產業的壯大，又會為可再生能源帶來更多發展空間。

能源轉型循序漸進

“碳達峰是量變，碳中和是質變，僅通過碳達峰的量變走不到碳中和的質變。碳中和將構建全新的零碳產業體系。”上海交通大學副校長、中國工程院院士黃震表示，未來的能源變革將呈現“五化”，即能源供給側的電力零碳化和燃料零碳化，能源需求側的能源利用高效化、再電氣化和智慧化。

在黃震看來，氫能將在零碳產業體系扮演重要角色。“比如用零碳電力制氫，現在需要提升能源轉化效率，實現高效低成本的電解水制氫技術。”

加拿大國家工程院院士、上海大學特聘教授張久俊闡述了氫能可移動概念：“電網的電能是固定和有限的，但人類需要的是可移動電能，只有把不可移動電能轉變成可移動電能，才能達到長期發展的需要。在此背景下，發展以氫氣為載體的技術成為必然。”

事實上，氫能替代傳統化石燃料的減排效果良好。

以中國石化在上海建成的首座氫燃料電池供氣中心為例，其氫氣來源于上海石化自有的工業副產氫，若以日供氫能力2500公斤按照等量柴油車輛燃燒測算，預計每年可減少碳排放約2920噸。上海石化首席專家王佩琳介紹，上海石化擁有約23萬噸/年的制氫能力，并與上海化工區管網互通形成區域內的“氫走廊”。

中國工程院院士曹湘洪表示，氫燃料電池的電化學能效是內燃機的1.5倍。鑒于此，汽車成為氫能在交通領域的重要應用方向，截至2020年底，全球氫燃料汽車保有量為3.25萬輛。曹湘洪預計，到2025年我國燃料電池汽車保有量或達10萬輛。

氫能“脫碳”勢在必行

數據顯示，2020年，我國氫氣產量突破2500萬噸，連續多年位列世界第一。目前，全球氫氣產量中，絕大部分是“灰氫”和“藍氫”，全球98%的氫氣是“灰氫”，“綠氫”和“藍氫”的占比各為1%。

所謂“灰氫”，是指以化石能源為原料，通過自熱重整等方法制造的氫氣，碳排放較高；“藍氫”則是在灰氫的基礎上通過碳捕捉等方式處理生產過程中的部分二氧化碳；只有利用可再生能源電解水制取的氫氣，因為接近零碳排放才被稱為“綠氫”。

這意味著，唯有進一步“脫碳”，氫能的碳減排效果才能最大化。

可喜的是，可再生能源的度電成本正在大幅度下降，為“綠氫”的大規模制備提供了經濟基礎。

“20年前光伏發電是5元/度，今年國家電投在四川報出的上網價是0.15元/度，沙特阿拉伯的一個項目也報出1.04美分/度。”黃震認為，通過電力系統的深度脫碳和可再生能源的替代，可實現“綠氫”的大規模應用，最終實現零碳排放。

“綠氫”產業蓄勢待發

中國氫能聯盟預計，到2030年，中國氫能市場規模有望達4300萬噸，其中“綠氫”的占比將從2019年的1%提高到10%，市場規模將增長近30倍。

王佩琳介紹，上海石化在加快推進綠色潔凈能源建設進程，首座光伏發電示范性裝置已成功并網發電，并與華東理工大學合作建立氫能聯合實驗室，聚焦氫能基礎科學研究和應用技術開發。

中國石化的首個兆瓦級電解水制氫示范項目在中原油田啟動建設。據悉，該項目建成后將成全國最大的兆瓦級可再生電力電解水制氫工程，每天可生產1.12噸超純氫。中國石化規劃，到2025年累計建成1000座加氫站或油氫混合站、7000座分布式光伏發電站點。

“綠氫”產業方面，中國石化制定了“百萬綠氫示范”和“替代減碳超千萬”的目標，前者是力爭建成50萬噸/年非石化能源制氫能力，5年累計“綠氫”產量超100萬噸；后者則是“綠氫”年減排二氧化碳規模超1000萬噸。