2024年12月31日。

在去年的最后一天，工業(yè)和信息化部、國家發(fā)展改革委、國家能源局等三部門公布《加快工業(yè)領域清潔低碳氫應用實施方案》，為近兩年產(chǎn)業(yè)漸起的氫能再次加碼。

與以往政界、學界談及氫能必為顏色所困，言及氫能必強調(diào)綠氫的基調(diào)不同的是，這一次把“清潔低碳氫”作為標簽。這既是對以往認識困局的一次合理的突破，更是對當下產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀的正視，為氫能發(fā)展進一步放開手腳，推動傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)制氫、用氫的快速發(fā)展，從而服務全國綠色轉(zhuǎn)型的發(fā)展訴求。

到底什么樣的氫才是清潔低碳氫，與綠氫有怎樣的關系？本次發(fā)布的方案都有哪些突破性的規(guī)定，會有怎樣的積極意義？地方和企業(yè)面臨什么機遇，如何順勢轉(zhuǎn)型？

新京報零碳研究院結合既有的研究，對這個話題進行了剖析。

拋開顏色桎梏，還原低碳本真

2020年12月29日，由中國氫能聯(lián)盟提出的《低碳氫、清潔氫與可再生能源氫的標準與評價》正式發(fā)布實施。該標準運用生命周期評價方法建立了低碳氫、清潔氫和可再生氫的量化標準及評價體系，從源頭出發(fā)推動氫能全產(chǎn)業(yè)鏈綠色發(fā)展。

該標準從單位氫氣碳排放量的角度，表明：低碳氫的碳排放應該不大于14.51 kgCO2e/kgH2（千克二氧化碳當量/千克氫氣），清潔氫和可再生氫這一數(shù)據(jù)要求不大于4.9kgCO2e/kgH2，可再生氫同時要求制氫能源為可再生能源。

據(jù)了解，編寫組先后召開行業(yè)研討會20余次，共征集了100條社會意見。參編單位涵蓋了國家能源集團、國家電網(wǎng)、中石油、中石化、中國船舶、長江三峽、寶武鋼鐵等國內(nèi)氫能制取、裝備及服務領域18家重點單位。

雖然這為從碳排放的角度還原氫能含“綠”屬性提供了便捷，讓人們認識到，要從氫能的全生命周期碳排放去界定其綠色屬性。換言之，任何一種氫能要看其生命周期整體的碳排放，而不能僅僅局限在生產(chǎn)的環(huán)節(jié)，對氫簡單從綠氫、藍氫、灰氫的顏色結果看待他們的碳排放。

事實上，對氫能顏色的認知在一定程度上也會對生產(chǎn)、使用產(chǎn)生誤導，認為只要使用綠氫就一定是低碳的。然而，在應用中，因為電解水的能量轉(zhuǎn)化效率為72%～79%，如果是使用無法充分上網(wǎng)的綠電制氫，問題不大，但如果在綠電消納比較好的情況下制氫，則要承受20%以上的能源損失，遠遠高于電網(wǎng)的能源損失。這樣的綠氫就面臨更大綠色機會成本。

然而，當前我國的氫能主流認知中，還停留在簡單的顏色鑒別階段。同時，國家層面還沒有具體的全生命周期碳排放氫能分級的標準。當前，國家能源局已經(jīng)下達《低碳清潔氫能評價標準》等能源行業(yè)標準立項計劃，加快氫能全產(chǎn)業(yè)鏈標準供給。

《加快工業(yè)領域清潔低碳氫應用實施方案》對“清潔低碳氫”的概念成型將起到重要推動作用，拋開顏色桎梏，還氫能低碳的本來面貌。

打破產(chǎn)業(yè)限制，推動綠色轉(zhuǎn)型

按照《加快工業(yè)領域清潔低碳氫應用實施方案》的要求，到2027年，工業(yè)領域清潔低碳氫應用裝備支撐和技術推廣取得積極進展，清潔低碳氫在冶金、合成氨、合成甲醇、煉化等行業(yè)實現(xiàn)規(guī)?；瘧茫诠I(yè)綠色微電網(wǎng)、船舶、航空、軌道交通等領域?qū)崿F(xiàn)示范應用，形成一批氫能交通、發(fā)電、儲能商業(yè)化應用模式。培育一批產(chǎn)業(yè)生態(tài)主導力強的龍頭企業(yè)和產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)，以及專業(yè)水平高、服務能力強的系統(tǒng)解決方案供應商，初步構建較為完整的產(chǎn)業(yè)鏈和產(chǎn)業(yè)體系。

該方案在加快清潔低碳氫替代應用，有序提升氫冶金應用水平，大力發(fā)展氫碳耦合制綠色甲醇，積極推動氫氮耦合制綠色合成氨，加快氫燃料電池汽車應用、穩(wěn)步發(fā)展氫動力船舶、航空、軌道交通裝備，探索發(fā)展氫電融合工業(yè)綠色微電網(wǎng)等方面提出了30項具體安排。

零碳研究院梳理發(fā)現(xiàn)，此方案從多個方面進行產(chǎn)業(yè)的橫向氫能整合：鼓勵氫能使用，能替代則替代；降低制、用半徑，就使用降低儲運成本；鼓勵氫基耦合，兼顧綠醇、綠氨應用；突出氫燃料電池汽車，加大氫能物流線布局；鼓勵氫能交通解決方式，水、鐵、空全覆蓋；推動氫電融合，構建工業(yè)綠色微電網(wǎng)。

此外，方案還指出，各地方創(chuàng)新管理模式，制氫加氫一體站不再限制于化工園區(qū)，支持有條件的地方打造一批氫能產(chǎn)業(yè)先進制造業(yè)集群和中小企業(yè)特色產(chǎn)業(yè)集群。

正是通過這樣的工作，使得在整個工業(yè)領域的氫能變革成為可能，從而使得氫能成為推動綠色轉(zhuǎn)型的一大重要力量。

延伸工業(yè)鏈條，參與能源變革

當前，我國正處于加速發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力的關鍵時期，產(chǎn)業(yè)革命、能源變革、消費結構變化相互交織。2023年以來，大規(guī)模設備更新正在有序推進。這一方面給氫能的應用提供了新的機遇，為氫能的消納創(chuàng)造了條件，另一方面也加速氫能制造體系的建設，使得一些具備制氫先天條件的傳統(tǒng)企業(yè)，比如煤化工產(chǎn)業(yè)、鋼鐵產(chǎn)業(yè)，可以充分利用富氫尾氣，發(fā)展氫能。

在就可以完善傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)鏈條，從而提高產(chǎn)業(yè)的附加值。

事實上，我國當前擁有豐富的焦爐煤氣和鋼廠尾氣，而這些資源并沒有得到有效利用。曾經(jīng)這些工業(yè)尾氣制“灰氫”被認為存在含綠“成色”的問題，所以發(fā)展起來面臨信心不足的問題。

山西呂梁為例，全市現(xiàn)有將近4000萬噸焦炭產(chǎn)能，足以支撐每年50萬噸氫氣生產(chǎn)，而且制氫成本每公斤僅8—10元，遠低于行業(yè)平均水平。雖然近年來已經(jīng)形成了純商業(yè)化的氫能發(fā)展格局，但全市制氫量也就數(shù)萬噸，潛能開發(fā)率不到十分之一。

2019年開始，呂梁的企業(yè)傳統(tǒng)能源、化工龍頭企業(yè)山西鵬飛集團依托焦爐煤氣，謀劃布局全球領先的氫能示范基地——鵬灣氫港氫能產(chǎn)業(yè)園，打造集制、儲、運、加、用、研及裝備制造于一體的現(xiàn)代化氫能產(chǎn)業(yè)體系?？傮w規(guī)劃20萬噸焦爐尾氣制氫、5GW（吉瓦）風光電制10萬噸綠氫、100座加氫綜合能源島、30萬輛氫能重卡及配套電堆、燃料電池系統(tǒng)、供氫系統(tǒng)、10GW電池。目前，已經(jīng)取得初步成效。

正是為了論證焦爐煤氣制氫的低碳屬性，該企業(yè)編制的焦爐煤氣制氫的標準體系，為行業(yè)的綠色轉(zhuǎn)型進行了探索。

當前，焦爐煤氣制氫的碳足跡大約為5.5-8kgCO2e/kgH2，如果運輸、儲存、使用等環(huán)節(jié)調(diào)配好，這一數(shù)據(jù)還能下降10%-20%，碳足跡接近清潔氫。

2023年，我國焦炭產(chǎn)量已經(jīng)達到4.93億噸，每噸焦炭可產(chǎn)生焦爐煤氣約350-450立方米。那么，當前每年可產(chǎn)生焦爐煤氣大約2000億立方米。焦爐煤氣中約含50%-60%的氫氣。因此，可以制氫超1000億立方米氫氣。1噸氫氣在標況下是11200立方米。這樣，每年可以生產(chǎn)近900萬噸副產(chǎn)氫氣。

這樣，既延伸了傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的鏈條，變廢為寶，實現(xiàn)了經(jīng)濟效益，還能夠減少對尾氣的排放，減少對空氣的影響。

當氫能還原綠色低碳發(fā)展本來面貌的時候，綠色產(chǎn)業(yè)也迎來新的契機，氫能的潛力將被有效挖掘，推動經(jīng)濟社會的全面綠色轉(zhuǎn)型。

新京報零碳研究院研究員 白華兵

編輯 岳彩周

校對 穆祥桐