氢因具有“零碳”排放的可能,被世界公认为终极能源,引起全球很多国家的重视。
作为陕西发展氢能最有便利条件的区域之一,榆林市继去年举办首届中国(西部)氢能大会后,今年再次举办西部氢能博览会,并提出要做“西部氢能之都”。
5000多名嘉宾、客商与会,会上签约项目48个,总投资332.8亿元。从首届中国(西部)氢能大会呈现出的效果足以看出,拥有丰沛煤、气资源的榆林极具吸引力。
但发展氢能不是挖煤,一系列的技术难关待解,获取和驾驭“终极能源”还要有足够的投入和耐心。
向“氢”而行
20世纪80年代,对于拉开改革开放帷幕的中国来说,能源资源的需求正与日俱增。凿开混沌得“乌金”,煤矿产像血液一样跃动着榆林经济命脉。
榆林的煤源源不断被运往大江南北,为国家经济社会发展作出了重要贡献。煤作为主体能源,支撑着经济高速发展,但因高污染而被诟病。改变这种状况,需要转变发展方式,摒弃思维定式和路径依赖。
据国际能源署数据,我国二氧化碳排放量近一半来自电力,碳的排放大多来源于煤炭。
研发人员在榆林中科洁净能源创新研究院工艺放大平台实验室工作 新华社/供图
“十四五”是碳达峰的关键期、窗口期。中国诸多行业、各个地区都在响应“碳达峰”“碳中和”。而氢能,作为21世纪清洁能源的重要载体,正是脱碳减排的重要拼图。
今年以来,中国氢能发展驶入快车道。国家能源局印发的《2024年能源工作指导意见》明确提出有序推进氢能技术创新与产业发展,稳步开展氢能试点示范等内容。据不完全统计,全国至少36个省级、市级地方政府出台氢能发展政策,22个省、市将氢能写进2024年政府工作报告,年经济产值规划超过10万亿元。
对于陕西而言,“双碳目标”影响深远。榆林作为中国最主要的煤炭产区之一、典型的高碳城市,提前布局“双碳目标”的重要性更是不言而喻。
相比电能,氢能被认为是“终极环保能源”,是实现“碳中和”“碳达峰”的重要路径。在政策赋能下,氢能产业进入发展“风口”。
从默默无闻到一鸣惊人,氢能产业被视为加快发展新质生产力的重要方向,一场关于氢能产业的“万亿争夺战”悄然打响。榆林,正在加速氢能产业布局,加快推进能源产业结构转型升级,做强做优现代能源产业集群。
“氢”装上阵
走进位于榆林科创新城的零碳分布式智慧能源中心,只见能源站主体建筑前,氢燃料电池系统、水介质储冷储热系统正平稳运转,不远处,连片的光伏板在山坡上铺展,阳光照耀下熠熠闪光。
这里曾承担了陕西省第十七届运动会运动员村的零碳供能,是含氢能的零碳多能源供需系统的首次规模化示范应用,为实现“碳达峰”“碳中和”目标提供了新的技术路径。
作为世界首个实用化和规模化零碳智慧能源中心,这项由西安交通大学网络化系统工程团队提供系统技术的示范项目充分利用榆林丰富的太阳能资源,通过光伏板将太阳能转化为电能,其中一部分电能输送给榆林体育中心运动员村。考虑到榆林城市特点,利用榆林的浅层地热井资源作为供热来源之一,实现余热的跨季节存储。
榆林国际煤炭暨高端能源化工产业博览会上展出的氢能源重卡车 新华社/供图
“零碳供能”作为一次成功的尝试,为后续榆林城市绿色发展提供了参考经验。中国科学院院士、西安交通大学电子与信息学部主任管晓宏表示,这是世界上首个投用的实用化和规模化零碳智慧能源中心,有助于我国构建绿色、安全、高效的能源体系。
这个示范项目由中核汇能有限公司投资建设,供能面积达12万平方米,项目由能源站主体、制氢储氢和氢燃料电池系统、光伏发电系统、水介质储冷储热系统、浅层地热井群等组成,室内建筑面积4000余平方米。
“我们根据供需两端实际情况,研发了基于大数据分析和人机混合智能的系统优化方法,可再生能源综合利用率达100%、能源综合使用效率超过90%,实现了零碳智慧供能。”项目经理夏宗春说。
“除示范项目外,我们的零碳能源站关键技术已经在陕西榆林、西咸新区以及内蒙古、湖北等地落地,用于零碳智慧工厂、零碳生活园区等新项目建设。下一步,我们将加大推广力度,拓展应用场景,为国家实现‘双碳’目标提供切实可行的技术路径和产业模式。”管晓宏说。
竞速“氢”赛道
榆林发展氢能具有丰富的资源优势,每年60万吨工业副产氢可提纯利用,风电、光伏资源让制取“绿氢”条件优厚。与之相应,榆林氢能应用场景广阔,每年300万吨到400万吨氢气在煤化工体系运转,2万辆短倒重卡在榆林境内运行,推进氢能产业“制-储-运-加-用”一体化发展条件得天独厚。
氢能产业与我省能源化工产业深度耦合,为下好氢能产业发展“先手棋”,榆林将氢能产业列为全市10条重点产业链之一,每年拿出3亿元支持氢能产业发展。
“榆林从制氢、储氢到运氢、用氢,在产业链上中下游全线出击,每个人都有一种等不起、慢不得、坐不住的紧迫感。”中国中小商业企业协会执行会长任兴磊说。
国产氢能无人机加氢5分钟续航3小时;续航1000公里氢能长途物流自动驾驶概念车科幻感十足;氢气制成饮用水备受关注……
第二届西部氢能博览会内容涵盖氢能装备新技术、新产品以及氢能在交通、化工等领域的应用,为氢能产业合作架起“双向奔赴”的桥梁,也为观展群众打开了“氢”世界的大门。链主企业承办,政府搭台、企业唱戏,推动参会参展企业变投资商,“头回客”变“回头客”。
用氢是氢能商业化落地的关键。在陕西氢能自用撬装(双河)加氢站内,每天有20多辆满载“乌金”的氢能重卡在往返间隙前来补能……榆林在打好化工用氢“绿色牌”的同时,着力推进交通用氢先行先试。
“打通氢能产业在交通领域的示范应用是我们的使命,计划2030年实现1万辆氢能重卡、5000辆公共交通及公务车辆运营,投用400座加氢站,我们将适时扩大运营规模。”陕西氢能运力有限公司副总经理王刚说。
博览会上,省能源局副局长刘齐发布了我省支持高速公路加氢站建设及氢能汽车通行有关政策,将通过优化分布式光伏备案流程,鼓励源网荷储一体化发展,做好分布式光伏接网服务,打造两轴联通氢能廊道,加大加氢站资金支持力度,全额免除氢能车辆通行费等六大措施,支持开展高速公路分布式光伏、加氢站建设及氢能汽车通行。
在榆林榆阳区的轻纺园区,针对储氢技术的研发取得了显著进展,包括玻璃微管储氢及塑料内胆塑形瓶等新型储氢瓶产品已经面世,目前正在紧锣密鼓地进行市场标准认证与市场开发工作。此外,大连化物所研发的兆瓦级帕姆电池检测线及双极板产品也相继上线,未来将构建一条从电解制氢到燃料电池甚至到燃料电池汽车生产制造的一套完整产业链。
榆林高新区一个占地约2000亩的氢能装备制造产业园已进入初步设计阶段,建成后,吸引相关企业入驻,形成产业集聚效应,共同推动氢能产业的快速发展。
“榆林正规划氢能产业链,虽具体实施细节待定,但方向明确。打造西部氢能之都,榆林有基础、有优势、有底气。”榆林市人大常委会主任、氢能产业链链长王国忠说。