“家里有矿”的榆林,为何要抢跑氢能赛道?
榆林将发展氢能视作又一个风口,这既是对传统能源的忧虑,更是对绿色、可持续发展理念的深刻践行。
突破技术瓶颈、培育应用市场、重塑产业链条……在抢占氢产业发展高地中,尽管道长且阻,但氢能产业让榆林对未来充满无限遐想。
榆林的“脱碳”之路,不是放弃优势产业,是先立后破。
省内:独占鳌头
在陕西省内,西安、咸阳、宝鸡、渭南等地都有氢能产业布局,但最主要仍聚集在榆林。
陕西是化石能源大省,煤炭、天然气、石油产量均位居全国前列。这其中,榆林是主产地。2023年,陕西省约80%的原煤、70%的天然气、43%的原油均出自榆林。化石能源产业已成为榆林经济发展的重点支柱产业,榆林的人均GDP也是陕西省内最高的。
工作人员正在给氢能车注氢 视觉中国/供图
“榆林煤炭资源丰富,煤炭气化、焦化等过程会产生大量氢气,可为氢能产业的发展提供原料基础。”毕马威中国西安首席合伙人李卓说。
可以说,对于发展氢能源的基础条件而言,榆林“家底”丰厚,虽地处黄土高原与内蒙古高原的过渡地带,境内却有黄河、无定河等多条河流穿过,水资源相对充足。
2020年,中国西部氢谷(榆林)氢能产业园就已开工。2022年,由陕西延长石油、国家电网陕西新能源、陕煤集团、陕汽集团等企业共同出资的陕西氢能产业发展公司落地榆林,注册资本22.8亿元。
今年榆林在第二届西部氢能博览会上,宣布了一系列支持政策,展示出这个传统能源城市发展氢能的决心。
博览会期间发布的《榆林市打造氢能产业示范区若干政策(修订)》提到,榆林希望通过全方位的支持政策,“彻底打通榆林氢能产业发展过程中的堵点难点”。
过去几年,榆林投资5亿元的华秦氢能产业园一期项目建成运行,陕氢公司氢能燃料电池装备制造项目开工建设,建成3座加氢站,20辆氢能重卡稳定运行,世界首个实用化和规模化零碳智慧能源中心稳定运行超一年。
随着技术进步,榆林有潜力进一步探索利用可再生能源制绿氢,当地风光资源可以为制绿氢提供清洁电力的落点,进一步提升氢能产业的绿色属性。陕西还可以利用地缘优势,通过加强与川渝地区的合作,形成地区氢能产业生态圈。
省外:与邻竞速
与榆林经济产业结构类似的,是内蒙古的鄂尔多斯,两座城市地理位置靠近,经常被放在一起比较。
煤炭同样是鄂尔多斯的支柱产业。2023年,鄂尔多斯原煤产量8.1亿吨,天然气产量286亿立方米,经济体量在内蒙古自治区内排第一。
榆林市区 视觉中国/供图
榆林和鄂尔多斯两地的人均GDP常年排在全国前列。2023年,鄂尔多斯人均GDP为26.47万元,全国第一;榆林人均GDP为19.63万元,全国第五。
具体对比两座城市的经济发展,鄂尔多斯一度领先榆林,2016年时GDP高出1600多亿元。不过,随着煤炭行业触底反弹,以及2018年初内蒙古经济“挤水分”,榆林经济体量一举反超鄂尔多斯。
煤炭资源给两座城市的发展注入活力,但同时也带来困扰。煤炭行业周期性强,遇到行业调整期时,地方经济必然会受到影响。而在国家“双碳”目标提出后,传统能源城市产业转型势在必行。
榆林在2017年就提出,要打造高端能源化工基地。2024年榆林市政府工作报告提到,“为转型发展腾出时间和空间”。
鄂尔多斯的实际动作则更快。2021年,“碳达峰”“碳中和”首次被写入政府工作报告。当年9月,鄂尔多斯市就成立碳中和研究院。
2023年,鄂尔多斯提出要打造“四个世界级产业”,即能源、现代煤化工、新能源装备制造、羊绒产业,以此优化经济结构、转变发展方式。
2023年,鄂尔多斯原煤产量增速低于榆林、能源相关产业的增速也低于榆林,但整体GDP增速却比榆林高。这说明鄂尔多斯其他产业的增速更快,转型效果初显。
虽然榆林仍希望为转型腾出足够时间,但2030年碳中和的目标近在眼前,榆林不得不加快步伐。
在打造高端能化产业集群同时,榆林同步开始发展氢能。榆林在推动氢能产业发展方面确实具备多重优势,其发展战略也充分考虑到了区域合作与资源整合的重要性。
在新的内外部发展环境下,能源安全的重要性日益突显。在战略地位上,榆林和鄂尔多斯这样的“富矿”城市,有了更多的想象空间。
不同于一般的副中心城市,榆林和鄂尔多斯由于地理区位原因及特殊的产业优势,被省会城市“虹吸”的力度相对较低。也就是说,它的发展独立性相对更强。
如果能够利用好既有的优势,加快产业转型,形成更多元的产业支撑,榆林、鄂尔多斯,完全是有可能闯出新的空间,在中西部非省会城市的角力上,展现出更大的竞争力。
全球:未来可期
放眼全球,氢能正迎来重大发展机遇。据国际氢能委员会预测,到2050年氢能产业规模将超过2.5万亿美元,氢能在全球总能源中的占比将达20%。
“按照国际能源署的预测,10%的可再生能源必须通过长周期储能来解决。到2060年,中国有1.5万亿千瓦时的电能需要由氢储存,这是非常广阔的前景。”中国科学院院士、清华大学教授欧阳明高预计,未来燃煤发电会逐步变成燃氢发电,2030年绿氢规模将达到500万吨到1000万吨。
“卡点、堵点主要还是成本。”有专家认为,要把氢能战略价值的“热”变成商业价值的“热”,核心是要解决性价比的问题。
氢能在制备、储运、加注、应用的上中下游均受到成本制约,导致项目商业化运营困难。试点示范的“盆景”处处开花,但要形成大规模应用的“森林”,还有很长的路要走。
制氢环节,在规模化电解水制氢项目中,电费成本约占80%,是影响绿氢成本最重要的因素。可再生能源制氢的成本高,导致绿氢产业链整体成本居高不下,绿氢及其下游产品的价格远高于同类型传统产品,市场竞争力不足,严重制约了绿氢的应用和产业链的发展。
储运环节,以气态储运为例,国内主要以20MPa(兆帕)高压气态长管拖车运输为主,单车运氢量350kg,成本每公斤约为20元。目前,加氢站的氢气价格普遍在每公斤50元至60元之间,而业内人士认为,有竞争力的价格为每公斤25元至35元。
在应用环节,以成都为例,氢能公交车的购置成本约为纯电公交车的3倍,在享受加氢补助的前提下,使用成本约为纯电车的4倍,与燃油车相当。以采用200千瓦氢燃料电池系统的公交车为例,氢燃料电池系统的价格就超过100万元,占车辆总价的一半以上,限制了氢能公交车的大规模推广应用。
成本高企导致氢能基础设备配套缺乏,又反过来影响了氢能项目的示范应用。“加氢不仅成本高,而且也耽误时间。”这样的情况在跨区域氢能车辆运营中更为明显。
“制氢、储氢、运氢及应用尚未形成完备高效的产业链。”国务院发展研究中心资源与环境政策研究所研究员李继峰认为,在产业上游,我国利用清洁能源制氢的效率偏低,还没有到大规模生产的产业阶段。
在产业中游,国内车载高压储氢以及运氢方面均比较薄弱,基础设施缺口较大,加氢站数量少且储氢量小。在产业下游,氢能当前的应用范围比较窄,主要以燃料电池形式应用于交通领域,存在的技术瓶颈导致成本较高,燃料电池汽车的产业化应用推广仍有一定难度。
虽然现阶段氢能走向商业化应用还有一定难度,但抢占氢经济发展制高点,全国都不甘落后。陕西氢能按照“落地榆林、发展陕西、辐射西北、走向全国”的发展步骤,全力推动重点项目落地实施。
氢制备方面,制氢示范园区项目即将全面开工,陕蒙30GW国家级工业绿氢基地一期项目和输氢管廊项目已通过评审,积极布局制氢、储氢装备应用,打造百万千瓦级绿电制氢示范基地。
氢装备方面,高端装备制造示范园区项目有序推进,固体氧化物燃料电池生产项目年内首台产品下线。正在筹划建设榆林质子交换膜燃料电池和PEM制氢系统智能制造柔性平台。同时,还规划建设榆阳储氢装备产业园。
氢应用方面,20辆氢能重卡先行先试,投运了首个撬装式自用加氢站。并与中国石油合作成立项目公司,加快推进加氢站等氢能基础设施建设和运营。
氢科技方面,注册成立了陕西氢能研究院,依托西安人才科技聚集优势,打造氢能技术研发高地,依托秦创原创新平台,正在筹备建设新能源创新中心,同步在咸阳建设氢能质量技术创新园,聚力产业链和创新链“两链”融合,为榆林建设国家级能源革命创新示范区蓄力。
氢能产业的高质量可持续发展需要政产学研企携手共建良好发展环境。为更好地推动氢能产业健康发展,17家单位共同发起“榆林倡议”,未来将从勇担“双碳”使命、落实目标战略、坚持创新驱动、加强交流合作、共建西部氢谷等方面,以实际行动携手助推氢能产业高质量发展。