低碳转型为西南地区氢能产业带来新机遇
2021-12-12刘建秋
□ 刘建秋
中国石化驻西南地区企业应充分利用当地资源禀赋和地理优势,制定氢能发展“路线图”。图为9月16日至20日,中国石化驻川企业参展第十八届中国西部国际博览会。陈晨 摄
随着我国提出2030年实现“碳达峰”和2060年实现“碳中和”的发展目标,能源行业变革按下加速键,以化石能源为主的时代将向非化石能源过渡,氢能以其独特属性逐步迈向能源舞台的中心。我国西南地区拥有独特的地理资源,在发展制氢产业上具有天然优势,对于集团公司西南地区企业来说,构建“一基两翼三新”产业格局,应对能源转型重大机遇,加快西南地区氢能产业布局,发展前景广阔。
制氢资源丰富,产业基础良好
西南地区拥有丰富的天然气资源和水资源,煤炭资源也位居国内前茅,贵州省煤炭探明储量734亿吨,预测储量2588亿吨,丰富的煤炭资源为煤制氢和煤化工副产品制氢的发展提供了可能。四川盆地是我国常规天然气富气盆地之一,天然气资源储量超7万亿立方米,页岩气累计探明地质储量约1.2万亿立方米,大型气田仍在不断发现中,丰富的天然气储量解决了制约西南发展天然气制氢最重要的气源问题。依托金沙江、雅砻江、大渡河等长江流域支流,西南拥有丰富的水资源,利于发展电解水制氢。
管网建设也是西南发展氢能产业优势之一。从氢能规模化发展上看,管道输运是必然趋势,目前纯氢管道输送在国外部分地区已有应用,但该种管道系统造价高昂,难以满足氢能快速发展的需求。利用已建设的天然气输配管网与基础设施进行天然气和氢气混合输送,可实现低成本、规模化、连续性氢能供应。西南拥有丰富的天然气资源,天然气管网布局也较为发达,便捷的氢能运输为氢能全产业链发展带来成本优势,也利于上游制氢产业发展。
就产业推动进程上看,四川氢能产业基础良好,已在西南形成示范效应。截至2019年,四川省已有超过100家从事氢能产业的企业及科研院所,覆盖氢气制备、储运、加注、燃料电池、整车制造等全产业链主要领域。同时四川还开展了一系列氢能及燃料电池汽车应用示范工作,最新数据显示,四川省已累计投入220辆燃料电池汽车,安全运行超过650万公里,配套建设了5座加氢站。随着氢能全产业链条打通,西南氢能消费市场逐步扩大,上游制氢产业也将迎来健康发展。
把握发展机遇,积极迎接挑战
目前国内氢能产业尚处于培育阶段,作为西部大开发和西部陆海新通道的重要区域,西南享有得天独厚的地理优势和政策优势,随着国务院《成渝地区双城经济圈建设规划纲要》落地,西南经济必将迎来更快的高质量发展,氢能在西南的开发利用将面临前所未有的发展良机。但在发展氢能产业上也面临一些不容忽视的挑战。
从成本上看,目前煤制氢是最为经济的制氢选择。贵州是我国煤炭储量大省,国家发改委发布的西部地区鼓励类产业目录中也鼓励其发展包含制氢在内的氢能全产业链,但贵州发展制氢产业也受到两方面限制。一方面,当地可采煤层主要介于不稳定至极不稳定范围,倾角变化大,开采地质条件较差,开采成本较高,煤炭产能大规模释放存在难度,相较于陕西、山西等产煤大省在发展煤制氢上缺乏优势;另一方面,在煤炭行业供给侧结构性改革和西电东送的大环境下,部分落后煤炭产能相继淘汰,但国内电煤短期需求依然较大,贵州煤炭在“保供”和“发展”上存在制约。总体上看,在贵州煤炭产能释放前,西南发展煤制氢需要依靠国家政策大力扶持。
低廉电价是发展“绿氢”的关键,水电现阶段成本还较高,用于制氢缺乏市场竞争力。青藏高原属于我国太阳辐射一类地区,光能资源丰富,理论上已具备发展电解水制氢的经济性,这是未来西南“绿氢”来源的最佳选择。但青藏高原距离主要氢能消费市场较远,发展电解水制氢除考虑制氢成本外,还应综合考虑氢气运输成本。
现阶段氢气主要运输方式为高压气氢储运和天然气掺氢管道输送,氢能产业目前处于培育阶段,主要应用于经济较为发达区域,青藏高原虽有丰富光能资源,在制氢环节成本较低,但距离主要用氢终端较远运输不便,输氢成本较高,经济性有待提升。
西南地区幅员辽阔,云南、贵州、四川、重庆、西藏三省一市一自治区占国土面积四分之一,成渝地区双城经济圈作为继京津冀、长三角、粤港澳大湾区之后的第四个经济增长极,体现了国家对于西南地区经济发展的重视。但不容忽视的是,从经济总量、经济活跃程度和对外开放程度上看,西南与沿海地区仍然存在差距,这对西南氢能消费市场培育及氢能全产业链的发展存在不利影响。
加强研究探索,分阶段加快推进
西南地区资源禀赋、地理优势对于氢能源产业发展得天独厚,发展空间广阔。驻西南地区企业应充分利用这一优势,结合区域产业发展环境及政策扶持力度,加强研究探索,制定氢能发展的“路线图”,确定阶段性目标。
从短期来看,适宜基于四川盆地丰富的天然气资源、便利的天然气管网运输、川渝双城经济区庞大的终端消费市场和四川省目前已经形成的氢能全产业链条示范效应,在天然气产量逐步攀升和化工产业扩大布局的背景下形成成本优势,发展天然气制氢和化工原料制氢,以发展“蓝氢”为主,辅助利用废弃水电发展电解水制氢,在政策支持的条件下发展煤制氢,为实现“碳达峰”贡献碳减排。
作为一项长期目标,应着眼于依托长江流域水力资源和青藏高原太阳能资源,发展电解水制氢,以发展“绿氢”为主,待制氢技术迭代升级及运输成本逐步降低后,电解水制氢将形成规模效应,立足川渝、辐射西南,成为实现“碳中和”和保障西南地区能源安全的重要力量。
阶段性发展方式既紧密结合了西南地区资源分布的具体情况,也立足于目前氢能技术现状和开发成本高的现实,有利于西南地区资源综合利用及经济平稳发展,是西南地区制氢产业持续稳步发展的一条可行路径。当前,我们应当立足现有的技术和能力,提前在西南地区进行氢能产业谋划布局,深耕氢能产业,把能源饭碗牢牢地端在自己手中,为国家经济发展提供更多清洁能源。