张建平 梅琦 王贤 李锐 王淋 许苏予 何风成 杨炜程
(1.中国石油西南油气田公司天然气经济研究所,四川 成都 610051;2.四川川港燃气有限责任公司,四川 成都 610051;3.西华大学汽车与交通学院,四川 成都 610039;4.成都纺织高等专科学校,四川 成都 611731)
自氢能首次被发现以来,因其来源广泛、绿色清洁、应用多样等优点,被誉为“21 世纪终极能源”[1]。随着全球能源危机和环境污染问题日益凸显,各国政府逐渐认识到氢能在可持续能源体系中的战略价值,纷纷出台相关政策[2]。例如:美国于2022年9月发布《国家清洁氢战略和路线图(草案)》,确定了氢能产业化推广的优先事项;日本于2023年4月发布《氢能基本战略》(草案),制定氢供应量目标、“氢安全战略”和“氢产业战略”[3-4]。除此之外,欧盟、韩国、俄罗斯等多个国家都开展了氢能战略布局,出台相关政策,将氢能产业作为能源转型的重要环节。
在这一全球背景下,中国也充分认识到氢能在能源转型和环境治理中的重要作用。特别是在“碳达峰”“碳中和”(简称“双碳”)目标的推动下,中国政府于2022 年3 月发布了《氢能产业中长期规划(2021-2035 年)》,明确了氢能产业在国家能源体系中的战略地位,并将其标识为未来产业发展的重点领域[5]。
作为中国西部的重要经济和工业中心,川渝地区具有显著的地理和资源优势,尤其在氢能源制备方面已有成熟的技术基础。针对该地区,通过深入研究川渝地区在氢能产业政策方面的布局,以期促进氢能在地区内的广泛应用,加速产业链的完善和协同发展。这不仅对川渝地区的氢能产业具有重大意义,也为我国氢能产业的全面发展提供了有益的参考。
川渝地区是全国发展氢能较早的地区之一,在氢能产业链上游—中游—下游的资源禀赋方面优势突出,是我国氢能产业发展的重要增长极[6-7]。近几年随着国家政策的支持和引领,两地积极建设和合作,并带动了周边产业集群和配套企业入驻,为两地氢能产业的发展提供了极大的促进作用。为深入了解川渝地区氢能产业的发展现状,通过桌面调研、问卷调研、实地调研等方法,对该地区的绝大部分的涉氢企业进行调研。
川渝地区具有丰富的水资源、天然气源资源和工业副产氢,在氢源制备方面具有先天优势条件,两地政府也把发展氢能作为重要的工业转型升级突破口。
1.1.1 天然气制氢
川渝地区是我国“西气东输”项目的重要基地,具有丰富的天然气资源,为天然气制氢提供了有利的原料条件。同时,该类制氢工艺不仅投资成本较低、对环境友好,而且技术成熟可靠、操作维护简单、生产运行平稳,在2×103Nm3/h~3×104m3Nm3/h 的规模上比其他制氢工艺具有一定优势[8]。因此,川渝地区大部分企业采用天然气制氢方式。
1.1.2 工业副产气制氢
川渝地区作为我国的工业重地,在炼油、化工、钢铁、焦化等行业,会排放大量的工业副产气,因此利用工业副产气制氢的企业也相当可观。该类制氢主要包括焦炉煤气制氢、氯碱尾气制氢等方式,通过高温转化工业副产气,既能实现废物资源化,又能有效减少气体污染,有利于可持续发展。对于此类制氢技术来讲研究和开发高效的工业副产气净化除杂技术、分离纯化技术是促进其发展的关键[9]。
1.1.3 水电解制氢
川渝地区拥有丰富的水资源,但采用电解水制氢的企业数量相对较少,这与目前电解水制氢技术仍在发展阶段,尚未成熟,成本和能耗相对较高有关。但是水电解作为一种氢气制造法,具有产物无污染、无需分离操作、设备可随制氢容量改变的优点[10]。因此随着技术的进步和清洁能源的发展,电解水制氢的优势将更加明显,预计在未来会有更多的制氢企业采用这种方式。
氢气的运输主要采用长管拖车、管道输送和液氢槽车三种主要方式。目前,20 MPa 气氢长管拖车是川渝地区的主流运输方式,其成本与运输距离之间的关联性大,使得其更适用于短途运输,通常运输半径不会超过250 km[11]。
此外,川渝地区是中国最大的天然气生产基地,企业配套建设了约45 400 km天然气集输配气管道,这为氢气管道输送提供了潜在的基础设施[12]。从长远角度看,为降低运输成本,实现长距离运输,可以利用现有的天然气管网进行氢气输送——管道掺氢[13]。
在工业、农业应用方面,川渝地区是我国重要的工农业基地,该地区用氢企业主要生产燃料电池、氨、甲醇、尿素等产品。这些产品在农业、工业等领域有着广泛应用,是川渝地区经济发展的重要支撑。川渝地区的氢能企业通过生产这些产品,为农业和工业等领域提供了重要的能源和化工品。这些产品的广泛应用不仅推动了川渝地区经济的发展,也为实现可持续发展目标做出了积极贡献。
在燃料电池汽车方面上,四川省经济和信息化厅数据显示,四川省已累计投入运营氢燃料电池汽车500 余辆,主要分布在成都市、内江市、西昌市、雅安市等城市。重庆市氢燃料电池汽车综合运行监控平台统计,2022 年接入平台的重庆市氢能车辆累计行驶里程已超过200×104km,单车最高行驶里程超7×104km,较2021 年增长1 017 倍。截至2023 年3 月重庆市氢燃料电池汽车运行规模达已经达到800余台。
在加氢站布局方面,氢燃料电池汽车的普及离不开加氢站等基础设施的建设[14]。目前四川省在运营加氢站10 座,停产1 座,建设中5 座,规划中8座。重庆市共规划建设20 座加氢站,其中有5 座已在运营,7座正在建设中,8座还处于规划阶段。
为大力发展氢能产业,川渝地区陆续出台相关政策。截至2023 年7 月,川渝地区共发布了29 项氢能专项政策,其中四川省已发布19 项(表1、图1),重庆市发布10项(表2)。氢能政策涵盖面包括发展规划、财政支持、项目支持、管理办法、氢能安全和标准等多个方面。除了专项政策之外,四川省其他政策里涉氢的有44 项,重庆其他产业政策里涉氢的有18项,涵盖氢气的生产、储运、使用等环节。
图1 四川省氢能专项政策地区分布
表1 四川省氢能专项政策统计表
表2 重庆市氢能专项政策统计表
川渝地区氢能政策主要集中体现在发展规划、财政支持、项目支持以及管理办法四个主要方面(图2、图3)。在产业规划方面(表3),四川省已发布8项氢能发展规划类政策,重庆市1项。川渝两地政府在政策层面明确了氢能产业的发展方向与目标,并为其发展蓝图进行了全面规划;在财政支持方面(表4),四川省已发布5个项目财政支持类政策,重庆市2个,如研发经费的补贴、税收优惠、专项资金的投入等,这些政策极大地降低了企业的运营成本,同时也鼓励了更多的企业参与到氢能研发中来;在项目支持方面(表5),川渝两地政府针对具有前瞻性、创新性的氢能项目,提供了具体的支持政策,如优先审批、优先供地等措施;在管理办法方面,四川省已发布2个有关加氢站的管理办法政策,分别是成都市于2021年颁布《成都市加氢站建设运营管理办法(试行)》以及攀枝花市于2022 年《攀枝花市燃料电池汽车加氢站建设运营管理办法(试行)》,而重庆市暂未出台专项氢能管理办法政策。
图2 四川省氢能政策类型
图3 重庆市氢能政策类型
表3 川渝地区发展规划类政策统计表
表4 川渝地区财政支持类政策统计表
表5 川渝地区项目支持类政策统计表
在省级规划类政策中,四川省于2020 年发布了《四川省氢能产业发展规划(2021-2025年)》,提出依托四川丰富的水电、天然气及页岩气资源,将四川打造成为国内国际知名的氢能产业基地、示范应用特色区域和绿氢输出基地[15]。与四川相比,重庆市氢能产业相关规划和政策相对较少,目前还没出台氢能产业专项规划。仅在2020年3月发布了《重庆市氢燃料电池汽车产业发展指导意见》,该指导意见对重庆市未来氢能产业发展方向、产业布局、产业目标、重点任务及保障措施进行了详细的阐述[16]。2020年重庆市发布的《重庆市能源发展“十四五”规划(2021-2025 年)》也对重庆市氢能产业的发展目标及发展定位有所涉及。
在地方规划类政策中,重庆市各区县暂无出台氢能规划类政策,成都市重点以氢燃料电车汽车、动车、有轨电车、无人机等为牵引发展氢能产业;内江市依托成渝经济圈氢走廊和丰富的页岩气资源,重点发展页岩气制氢和成渝氢走廊示范应用;凉山彝族自治州依托丰富的水电、风电、光电资源,重点发展电解水制氢;攀枝花市充分利用攀钢集团和氯碱工业,发展焦炉煤气制氢、氯碱工业副产氢,依托丰富的钒钛资源(电解水制氢及燃料电池重要原材料),开展可再生能源电解水制氢示范研发、钒钛基材储氢研发;郫都区重点开展氢燃料电池汽车的示范应用,打造氢能示范城市;遂宁市依托丰富的天然气资源,重点开展天然气制氢,推动天然气—氢工业深度融合发展。雅安依托丰富的水电资源重点发展电解水制氢,并积极推动氢在交通、工业、发电等领域的示范应用。
近几年,川渝地区共出台了7个氢能专项补贴政策,其中四川省5个,重庆市2个。这些补贴政策涵盖了氢能产业的各个关键环节,如氢能产业补贴、氢能车辆补贴、氢能基础设施建设补贴、氢能研发和创新补贴等,不同城市的补贴领域、具体要求及补贴标准都各有不同。以氢能产业补贴为例,政府对于符合条件的氢能产业项目给予一定的财政补助,以减轻企业的经营压力,提高其市场竞争力。氢能车辆补贴、氢能基础设施建设补贴等政策则是为了刺激市场需求,提升氢能产业的应用水平和覆盖范围,例如,对于建设加氢站基础设施的补贴以及加氢站的选址,对于大规模推广氢能燃料电池汽车,实现“双碳”目标具有重要意义[17-21]。氢能研发和创新补贴政策则聚焦于氢能技术的研发和创新,鼓励企业投入更多资源进行氢能相关技术的研究,促进氢能技术的更新换代,从而提升整个氢能产业的技术水平。此外,还对氢能相关产品的生产和销售给予税收优惠,氢能项目的投资和融资提供一定的财政支持。
目前,川渝地区仅成都市、攀枝花市出台了加氢站建设与管理办法,其他地方尚未出台相关政策。成都市于2021年3月发布的《成都市加氢站建设运营管理办法(试行)》(以下简称办法)规定,加氢站建设与审批涉及发改、经信、规划与自然资源、住建、市场监督管理等15 个部门,加氢站的新建、改建、扩建须由业主方向所在区(市)县相关职能部门提出申请,并按照《办法》规定的对审批流程办理。攀枝花市于2023年4月发布《攀枝花市燃料电池汽车加氢站建设运营管理办法(试行)》,该《办法》从加氢站项目规划建设、审批流程、运营管理、企业安全管理、政府监管等5个方面提出了具体要求,明晰了加氢站建设审批过程中各有关部门所承担的职责。至今,成都市、攀枝花市对氢仍按照危化品属性管理,制氢项目需在化工园区生产。
氢能产业是川渝地区一个新兴且具有战略意义的领域,其发展潜力备受关注。然而,当前该地区在氢能产业的政策方面存在一定的不足。
1)川渝地区的省级和市级政府在氢能产业的专项规划政策的制定上显得相对缺乏,尤其是重庆市目前尚未出台氢能产业的专项规划。这使得氢能产业缺乏明确的发展方向和支持力度以及缺少统筹规划,进而影响了产业链各环节的协同发展和整体竞争力,导致资源分散、效率低下等问题,阻碍氢能产业的健康发展。
2)川渝地区的氢能产业政策在加氢站建设与管理政策方面存在显著短板。目前,仅成都和攀枝花两市出台了关于加氢站建设与管理的具体办法,而其他地区尚未制定相关政策。这使得加氢站建设存在地区性差异,影响整个地区氢能产业链的均衡发展。成都市和攀枝花市的管理办法政策虽然涵盖了项目规划、审批流程、运营管理等多个方面,涉及多达15 个部门,但其复杂的审批程序,会造成审批效率低下,阻碍加氢站的快速布局。
3)川渝地区氢能产业补贴类政策尚存在不足。各市级政府对于氢能产业补贴的侧重点有所差异,使得补贴政策的覆盖范围和实施力度在各市区之间的不一致,例如重庆市缺乏氢能储运补贴、氢能电价补贴等。
4)川渝地区仍然将氢能视为危险化学品,这使得一定程度上增加了氢能项目的管理难度和成本。将氢能归类为危化品意味着对于氢气的生产、储存、运输和使用等环节需要遵守更为严格的安全规范和监管要求,导致在一定程度上抬高了氢的制造成本,限制了氢能产业的快速发展。
氢能产业涉及多个领域,包括生产、储运以及终端应用等,为推动氢能产业的发展,川渝地区需在政策制定上进行调整,以此获得政府层面提供的清晰的指导和扶持。
4.2.1 加强氢能产业专项政策制定
川渝地区各省级、市级政府需要针对氢能产业的特点和地区内的实际情况,出台一系列具有针对性的专项政策,并准确把握氢能的战略地位。同时,这些政策不仅应着眼于促进技术创新、优化产业结构、加强基础设施建设等方面,还应考虑如何有效衔接国家层面的氢能政策和发展规划。
4.2.2 加大氢能产业补贴力度
川渝地区政府部门对现有补贴政策进行审视和优化,扩大补贴范围,并根据各省市的氢能产业发展现状实施差异化补贴政策,以此增强政策的吸引力和实效性,激励更多的企业参与到氢能产业的建设与发展中来,从而更好地促进川渝地区氢能产业的发展。
4.2.3 完善氢能产业发展配套政策
川渝地区的政府部门应积极出台氢能产业项目管理类政策以及周边配套设施建设,加大各省市氢能项目的管理强度,确立加氢站等基础设施建设的管理部门,优化氢能产业建设的审批流程与规范体系,为氢能产业的可持续发展创造更为有利的环境。
氢能作为我国新能源体系中的重要支柱,是助力我国达到“双碳”目标的重要抓手。川渝地区作为国内氢能产业的关键发展区域和重要增长极,在运输领域已形成初步的基础,在氢能制备技术上已展现出高度的成熟性,未来将有非常大的发展潜力。
近年来,两地政府针对氢能领域的发展已陆续出台一系列政策,基本覆盖了氢能全产业链的关键环节,但仍存在不足之处。例如,在加氢站管理等具体细节上,仍显得片面,目前仅有成都市和攀枝花市发布相关政策。鉴于此,为确保氢能产业在川渝地区的稳定、健康和可持续发展,须进一步完善政策体系,加强行业标准的制定,以政府为主导,联合企业、科研机构等共同努力,以推动川渝地区氢能产业的全方位发展和应用。