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氢能源产业链包括上游的氢制取、储存、运输及加氢站,中游的燃料电池及零部件生产,下游的氢能应用等环节。其中储运环节成本等问题始终是产业链上游发展瓶颈。制氢加氢一体化通过站内制氢加氢,减少氢运输环节,为突破这一瓶颈提供了新思路。
制氢加氢一体化是指在加氢站内设置制氢设备,氢气制备完成后经过纯化系统纯化,将氢气通入压缩机,储存加注到加氢车辆的制氢加氢一体的建设方式。相比传统加氢站,制氢加氢一体站优势明显:一方面,能够实现站内自给自足,并能为周边提供保障氢源。另一方面,既能实现站内制氢与用氢的平衡,又能降低氢气运输成本,还能与周边化工园区配合形成产业链,终端用氢成本也相应减少。
在日本、欧洲和北美地区,制氢加氢一体站的运行模式已经非常成熟。但现阶段国内制氢加氢一体站数量还较少。究其原因,首先是法规与经营管理因素。目前,站内制氢在法规层面还没有统一、完善、连贯的标准。同时,氢气的发展一直被制约在固定区域内,导致出现制氢加氢一体站用地性质不一致等问题。其次是经济因素。据测算,制氢加氢一体站氢气成本约为30元/千克,与化石能源制氢接近。不过综合考虑制、储、运成本,不同的制氢技术间优势各有差异。与煤炭制氢、天然气制氢相比,现阶段绿氢成本仍然难以达到交通场景下的氢气容忍价格,再加上一体站建设用地面积相对较大,用地成本更高,使得制氢加氢一体站成本要高于传统加氢站。
可喜的是,国内对制氢加氢一体站的管控在逐步放开。目前广东、山东、河北唐山、湖北武汉、上海临港区等地相继出台文件,为非化工园区制氢加氢破除障碍。同时,全国首个制氢加氢一体站技术规范——《中国(辽宁)自由贸易试验区大连片区(保税区)制氢加氢一体站技术规范》出台,对制氢加氢一体站选址及站内布置、工艺系统技术要求、安全设施、安全管理、采暖通风和安装及验收等做出明确规范。这些都是制氢加氢一体站向好发展的显著信号。
随着氢能及燃料电池汽车产业的发展,氢气开始为交通运输行业提供能源,新的应用场景催生了制氢加氢一体站的市场需求,应用市场潜力巨大。整体而言,国内制氢加氢一体站目前还处于探路阶段,其建设和运营经验仍然不足,需要结合标准和规范、技术经济性以及落地的实际情况来统筹布局,发挥好制氢加氢一体化优势,顺“需”而为。
第一,健全制度,细化管理。一方面,要完善相关法规、规章制度和标准,修订加氢站建设国家标准,出台加氢站建设运营管理办法,制定激励性政策措施,建设审批、运营管理等机制流程都需进一步完善。另一方面,要将加氢站成本大幅降下来,还要根据应用场景细化管理,需要政策进一步放宽对制氢量小、风险可控的制氢加氢一体站的限制,有序引导交通运输领域制氢加氢用氢的发展。
第二,科学规划,合理布局。一方面,国内企业要充分认识和掌握地区的资源特点,以“需”定站,因地制宜选择制氢技术路线,这样才能更好地发挥制氢加氢一体站的优势,从而降低加氢站运维成本。另一方面,加氢站建设用地应为符合全国国土空间规划的城乡建设用地,经营性加氢站用地性质应为商业用地,企业自用加氢站用地性质可以为工业用地。
第三,逐步增加站内绿电比例,提高制氢效率。对于制氢加氢一体站,探索在非化工园区建立光伏制氢、风电制氢项目,并依托制氢工厂建设一体化的加氢站。同时,面对可再生能源制氢“远水难解近渴”的局面,建议进一步完善绿电交易机制或绿电置换机制,鼓励购买绿电制氢。
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