青海省深化氢能产业发展的若干思考

[摘 要]氢能作为一种来源丰富、清洁低碳、应用广泛的二次能源，兼具燃料、原料和交通动力三重属性，在全球减碳趋势下，绿氢有望成为未来替代石化能源的主导型能源，成为新一轮全球能源转型的重要载体，也是我国战略性新兴产业和未来产业重点发展方向，对实现“碳达峰、碳中和”目标具有深远战略意义。为深入贯彻习近平总书记“使青海成为国家重要的新型能源产业基地”的重要指示，落实《氢能产业发展中长期规划（2021—2035年）》《青海省氢能产业发展中长期规划（2022—2035年）》《青海省促进氢能产业发展的若干政策措施》等文件精神，助力“中国氢海”建设发展，文章结合青海省实际发展情况，就推动青海省氢能产业发展提出建议，以供参考。

[关键词]氢能产业；发展；若干思考

中图分类号：F426 文献标识码：A 文章编号：1674-1722（2024）21-0004-03

一、氢能产业发展现状

全球氢能产业发展在近年来全面提速，氢能制、储、运、用和燃料电池等技术日渐成熟，已在交通运输、化工冶炼、建筑供能等方面有了较为广泛的应用。据国际氢能委预测，至2 0 5 0年，氢能产业将创造约2.5万亿美元产值，提供3 0 0 0万个就业岗位，在终端能源消费中占比有望达到1 8 %，将减少6 0亿吨二氧化碳排放，成为全球未来能源非常重要的组成部分。

为抢占氢能产业发展和科技创新制高点，美国、欧盟、日韩等纷纷制定了氢能产业发展相关支持政策，持续加强科技创新和产业推动。目前全球已有超过2 0个国家制定出台了相关的国家氢能发展规划或路线图，近3 0个国家开展氢能布局。

我国氢能产业发展窗口期已经来临。自2 0 1 6年6月《能源技术革命创新行动计划（2016—2030年）》发布以来，国家先后出台多项政策引领鼓励氢能产业发展，出台顶层规划2 0余项。截至2 0 2 3年年底，全国发布氢能相关政策约1 0 0 0个，全国共有2 7个省（自治区、直辖市）均出台了省级氢能产业规划。

我国氢能发展以氢燃料电池汽车示范应用为牵引，将氢能作为国家能源发展战略的组成部分，推动构建京津冀、上海、广东、河北和河南五大示范城市群，形成了京津冀、长三角、珠三角、山东、成渝、环武汉、内蒙古七大产业集群。2 0 2 3年，我国绿氢产业呈现蓬勃发展态势，全年签约、获批及公示的绿氢项目数量近7 0个，项目规划总投资约4 2 0 0亿元，全部投产后新增绿氢产能将达2 4 0万吨/年。绿氢项目从数量和金额上主要集中分布于光伏和风电资源丰富的西部和北部省份和地区，其中数量和金额占比居于前三位的省份为内蒙古、吉林和黑龙江。

在氢能下游应用上，目前规划投资的项目以绿氢合成化工原料为主，项目数量和投资规模比重均在7 0 %以上。2 0 2 3年，我国新增绿氢合成氨项目数量2 7个，规划投资约1 9 0 0亿元，分别占全国新增绿氢项目数量和规划投资规模的4 1 %和4 6 %；新增绿氢制甲醇项目数量2 0个，规划投资约1 8 0 0亿元，分别占全国新增绿氢项目数量和规划投资规模的2 9 %和4 3 %；其他领域的项目数量为2 2个，规划投资金额约为1 0 0 0亿元。

丰富的绿电资源是绿氢发展的重要推手，具有规模化可再生电力资源且发电成本低的省份和地区将走在前列，西部省份和地区氢能产业将继续提速，青海省发展氢能面临重大机遇，具有广阔前景。

二、青海发展氢能的必要性

（一）绿氢是解决可再生电力消纳问题的重要措施

截至2 0 2 3年年底，青海省电源总装机约5 5 0 0万千瓦，其中火电4 0 0万千瓦、水电1 3 0 0万千瓦、太阳能2 5 6 0万千瓦、风电1 2 0 0万千瓦，清洁能源装机5 1 0 0万千瓦，占总装机9 3 %，当年新增清洁能源装机9 8 0万千瓦，较2 0 2 2年年底增长23.77WHzFWWWBsxhGqHM7HOxeDQ==%。尽管青海省新能源装机规模快速增长，但由于电力外送通道有限，加之本地绿电消纳能力不足，2 0 2 3年青海光伏和风电利用率约为9 1 %和9 5 %，低于全国平均水平9 8 %和9 7 %。

青海省多措并举提升新能源并网消纳能力，一方面配套建设青豫直流长距离特高压输电线路，加大新能源电力外送，另一方面配套建设包括抽水蓄能、电化学储能、源网荷储等多元化的储能设备，平抑光伏、风电日内和日间波动及水电季节性波动。下一步，大力发展绿电耦合电解水制氢是未来解决新能源消纳问题的重要措施：在电源侧，氢能可以发挥长时储能的作用，促进波动性电源的平滑上网；在电网侧，氢能可以参与调峰，进行季节性储能调节；氢还可以作为原料，转换成氨、醇等具有广泛应用价值的基础化工品[ 1 ]。

（二）以绿氢为切入口带动青海产业升级

±800千伏青海—河南特高压直流输电工程（“青豫直流”）的建成，标志着世界首条新能源远距离输送大通道打通，青海作为大规模新能源特高压送出端，绿电资源供给端优势突出，但绿电资源本地化消纳和利用效率亟待提升。

绿氢产业链包含“制—储—运—用”多个环节，涉及垂直细分领域众多，产业包容度高，通过本地化发展绿氢及其下游产业，吸引更多相关产业向青海转移，提升工业附加值，扩大本地就业，吸引更多人才，带动青海省产业升级，真正将青海的资源优势转化制造业优势，形成“绿电—绿氢—绿色制造”的特色产业链，将青海省定位从绿电资源输送端变为绿色制造业输出端。

三、青海发展氢能基础

（一）绿氢成本优势明显

在煤炭价格为700元/吨、天然气价格为3元/立方米的情况下，经过碳捕集后的“蓝氢”价格约为20元/千克，在电价低于0.2元/千瓦时、年运行达4000小时的情况下，绿氢可实现成本低于蓝氢。青海省绿电资源禀赋突出，具备发展绿氢得天独厚的条件。目前青海省风电、光伏上网合同电价为0.2277元/度，低于煤电标杆电价0.3247元/度，绿氢项目落地青海省，有望快速实现相对蓝氢平价，加速对化石燃料的制氢替代。青海省可再生能源储量丰富，可开发利用荒漠化土地约10万平方公里，均居国内前列。全省水资源理论蕴藏量为2187万千瓦，光伏技术可开发容量为35亿千瓦，风电技术可开发容量在7500万千瓦以上，绿氢潜在产能和生产成本上优势明显，适宜打造与工业、交通、能源等多领域融合发展的全国绿氢产业高地，加速将先天优势转变为先发优势。

（二）氢能关键材料资源丰富

青海自然资源丰富，有多种矿产资源储量位居全国第一，已发现各类矿产130多种，其中贵金属、有色金属等资源丰富，位于青海省西部的柴达木盆地具有大量石油、天然气及钾、钠、镁、锂、硼、碘、溴等战略性矿产资源，镍、钛、镁、锂、钴、钠等为重要的新能源新基础材料。锂、钴、钠可用于制备锂电池材料，镍、钛、镁等是制氢、储氢装备中关键零部件的重要基础材料，青海省可在现有矿产资源基础上大力发展新材料深加工，打造氢能装备关键材料加工制造基地。

（三）企业加速布局

近年来，大型能源电力企业在青海省布局绿氢项目明显提速，目前已有华电青海公司、中石油青海油田公司、中石化青海分公司等多家大型国有能源企业在青海省布局了一批可再生能源制氢、氢电耦合、氢能“制储加用”一体化示范应用项目。青海华电德令哈500万千瓦光氢储一体化示范基地一期100万千瓦光储及3兆瓦光伏制氢项目于2023年9月成功产出氢气，为青海省首个绿电制氢示范项目。

部分青海本地知名大型工业企业，正在积极谋划工业领域开展绿氢替代，可形成良好示范效应，带动氢能产业高质量发展。

（四）用氢场景初具基础

现阶段，青海省氢气主要源自天然气制氢、工业副产氢，年产量基本稳定在9万吨左右，已形成较为匹配的供销市场格局。目前，省内用氢场景目前集中在多晶硅料、光伏玻璃、石油精炼、高炉炼钢、合成氨或甲醇及其下游产品等，从工业用氢场景覆盖面上来说已经初具基础，应在存量需求的基础上推动绿氢对灰氢、蓝氢的替代。同时，应吸引更多用氢企业来青落地，扩大绿电和绿氢需求规模。

此外，还应结合青海省地域广阔、海拔较高、农牧区面积广大等特点，创新和拓展氢能在交通、医疗、农业等其他领域的应用[ 2 ]。

四、青海氢能发展目标

2022年12月，青海省能源局印发《青海省氢能产业发展中长期规划（2022—2035年）》。2023年12月23日，青海省发改委印发《青海省绿氢化工产业发展规划（2023—2030年）》。到2030年，青海省将进一步加强化工领域绿氢替代，开展大规模绿氢化工项目，提高可再生能源利用率，实现以下目标：绿氢生产能力达30万吨、省内绿氢需求达25万吨、省外绿氢输送量达5万吨、绿氢全产业链产值达160亿元。

五、构建多元化氢能应用新场景

青海省用氢行业主要集中于多晶硅料和光伏玻璃等，这些行业未来实现全面绿氢替代是大势所趋。应出台支持政策招引更多上述行业企业落地青海，培育和拉动增量用氢需求，引发绿氢需求侧规模效应，同时探索和推动氢在交通、医疗、农牧等领域的新应用场景。

（一）油气

青海省有丰富的石油和天然气资源，油气领域主要企业以中石油青海油田及其下属格尔木炼油厂为主。格尔木炼油厂产品覆盖汽油、柴油、甲醇、聚丙烯、液化石油气、硫磺、航煤等产品。生产工艺涉及大量加氢反应，如加氢裂化、加氢醚化、加氢脱硫等，均需要用到大量氢气，目前使用的氢气以煤制氢、天然气制氢等为主。建议在青海油田格尔木炼油厂同步推进蓝氢和绿氢替代，对炼油过程中排放的二氧化碳进行捕集回收，用于下游炼化产品的生产，打造零排放工厂。

（二）冶金

目前全球主要钢铁生产国都在致力于探索“以氢代碳”的氢冶金技术，在“以气代焦”的技术基础上，逐渐提高还原气中氢气的比例，推动富氢还原逐步向全氢还原工艺发展。冶金领域脱碳需要结合碳捕集技gjO1CKsQQ73BEx/E4aiCbA==术，通过碳捕获、利用与封存（CCUS）项目示范，加快探索利用绿氢与冶炼烟气生产甲醇等技术路线。

（三）光伏/半导体

青海省光伏装机潜力巨大，大批头部光伏企业已落地青海省，初步构建起“从工业硅到组件”及光伏发电项目建设全产业链，已建成工业硅11.5万吨、多晶硅14.5万吨、单晶硅100吉瓦、组件6.8吉瓦，在建工业硅25万吨、多晶硅25万吨、单晶硅20吉瓦、组件1.5吉瓦。青海省多晶硅料厂商目前主要集中于西宁附近的甘河工业园、南川工业园和东川工业园等区域，随着后续规划项目陆续投产，以及更多光伏级、半导体级多晶硅料企业落户，可考虑集中于园区内规划建设电解水制氢装置，通过园区内短距离输氢管道解决园内企业高纯氢气使用需求，打造多晶硅产业绿氢替代示范区。同时探索试点天然气掺氢燃烧技术等。

（四）化工

青海省化工产业主要为油气、煤化工下游以及围绕盐湖资源的盐化工，企业主要分布在德令哈、格尔木及其周边工业园，德令哈目前初步形成纯碱企业聚集群，格尔木主要以甲醇、航煤等炼化产业为主。基于《青海省绿氢化工产业发展规划（2023—2030年）》，建议在格尔木和德令哈推动当地化工龙头企业，分批分期投资建设绿色特色化工和绿色新材料项目，充分利用青海省油气、炼化和盐化工优势，积极打造全国一流的绿色化工产品和新材料输出基地，就地消纳绿电和绿氢，将清洁电力转换为载能型化工产品向外输出。

（五）交通

青海省地域广阔，分布着多个国家级自然保护区，推广氢能在交通领域的应用可以减少燃油车碳排放和环境污染，同时氢燃料电池车可在一定程度上克服电动车在高寒地区电池能耗快速衰减的缺陷，解决长续航问题。建议针对城市公交和市政车辆、景区车辆、矿区车辆、加氢站和固态储运等不同交通场景，推广适宜的氢燃料电池技术应用，并合理规划布局撬装式加氢站、加氢制氢一体站、综合能源站等基础设施，依法依规利用现有加油加气站场地设施改扩建加氢站。对用氢量不大的作业车、搬运车，可辅以固态金属储氢模块实现换氢，固态储氢采用常温常压非气态储运模式，避免高压气态运输，使车辆用氢更加安全、稳定、简易和高效，并节约加氢站建设成本[ 3 ]。

（六）分布式能源站和备用电源

在高寒牧区、三江源保护区、柴达木盆地腹地、可可西里沙戈荒等电网建设有限或并网条件受限地区，可在光伏电站的基础上推广光催化分解制氢，直接实现离网制氢。配套建设小型氢燃料电池分布式能源站，离网制氢产生的氢气可用于能源站发电氢源，为上述地区提供清洁的备用电源，同时光催化制氢产出的高纯度氧气还可作为高海拔地区应对高原反应的医疗救急物资和战略备用物资。

（七）氢储能调峰

长期绿电成本进一步降低后，可充分发挥氢的调峰储能能力，有利于青海省构建以可再生能源制氢为纽带的多能互补发展模式，推动区域内“水、风、光、氢、储”一体化示范项目建设。

参考文献：

[1]陈海林.标准引领氢能全产业链高质量发展[J].质量与标准化，2023（09）：1-4.

[2]李晨曦，宋固，刘佳音，等.基于企业视角的我国氢能产业发展研究[J].中国能源，2022（11）：36-41.

[3]郭玲玲.国内外氢能产业的发展态势与河南的路径选择[J].中国国情国力，2022（09）：51-54.