新华财经北京11月22日电在能源安全和低碳转型的双重要求下，氢能已成为全球能源绿色发展的重要方向。2022年3月，国家发展改革委、国家能源局联合印发《氢能产业发展中长期规划（2021—2035年）》，明确氢能是未来国家能源体系的重要组成部分，是用能终端实现绿色低碳转型的重要载体，氢能产业是战略性新兴产业和未来产业重点发展方向。
加快发展氢能产业意义重大
随着新能源大规模建设，新能源消纳问题日益凸显，严重制约未来新能源的大规模、高质量发展。利用新能源发展制氢产业，既能提升绿色电力的利用率，还可大幅降低工业领域的碳排放。
具体来说，风光等新能源制氢可促进新能源消纳，同时以新能源发展促进建设成本下降，以建设成本降低促进电价下降，以电价下降提高绿氢经济性。此外，电解水制氢具有柔性负荷的特性，既可以为构建新型电力系统提供负荷侧响应资源，也可以通过大规模存储及“氢-电”转换实现新能源的跨季节长时储能，还可以通过火电掺氢技术为传统火电低碳转型提供可选路径。绿氢在煤化工、石油炼化、冶金等传统领域的应用，可实现可再生能源在难以电气化的传统领域实现减排，共同支撑新型能源体系的建设。
要实现氢能产业链的蓬勃发展，完善氢能基础设施是重要一环，这有助于降低氢能终端使用成本、促进氢能广泛应用。
例如运输方面，目前氢气运输最常用的是高压长管拖车和液氢槽罐车运氢。有研究显示，以200公里氢气运输的交通应用场景为例，计算出氢能运输约占终端用氢成本的30%，氢气运输成本较高；而通过输氢管道运输，以技术较为成熟的4.0MPa，D508管径输氢管道为例，氢气输送能力为20万吨／年，百公里运输成本仅为0.5元／kg。
从应用角度看，目前我国已经形成北京、上海、广东、河南、河北五大燃料电池汽车示范应用城市群，氢燃料电池汽车多集中在路线固定的应用场景，如公交、矿区等。加氢站建设可进一步拓展氢燃料电池汽车应用场景，加快氢燃料电池汽车的推广使用。
氢能基础设施建设仍存难点
近年来，中国氢能基础设施技术不断发展，示范项目加速推进。例如，西安交通大学等高校新推出的储氢介质合成技术成本降至传统技术的一半以下；包头—临河天然气掺氢管道工程主体全线贯通，管道全长258千米，可实现最高掺氢比例10%；“乌兰察布-燕山石化”纯氢管道项目实质性开工；截至2023年底，全国已建成加氢站428座，有274座处于运营状态，占比64.0%。
然而，氢能基础设施建设还存在多方面问题。一是目前我国暂未明确氢能基础设施发展体系。氢能管网的归口管理部门不明确，氢能管网实施、运维主体不清晰，暂未开展全国层面的氢能管网规划布局，各省在氢能管网建设方面可能存在盲目规划、一哄而上、抢占资源等风险。
二是技术不成熟，标准体系缺失。目前，我国在低成本氢气液化、有机液态储氢脱氢、固态储氢效率与稳定性、地质储氢、高比例天然气掺氢等方面的技术不成熟。由于缺少大型工程实践、经验积累和关键数据支撑，天然气掺氢与纯氢管道在施工建设、运维等方面的标准体系缺失。
三是由于地方性政策、资源环境、产业定位、经济性等因素的影响，氢能基础设施建设存在明显的区域发展不均衡、商业化进展缓慢的问题。对于长距离输氢管道及天然气掺氢，内蒙古、新疆等可再生能源丰富的区域在推广，而氢能需求省份积极性不高；对于加氢站等基础设施，由于经济性不明显，仅有少数省份完成加氢站规划目标，多数地区加氢站的推广进度较慢。
打通堵点推进氢能基础设施建设
针对氢能基础设施建设过程中出现的问题，建议从构建氢能基础设施发展体系、加强技术研发和标准体系建设、用好现有基础设施和建好示范工程等方面着手，推进氢能基础设施建设。
一是全国统筹构建氢能基础设施发展体系。一方面，完善全国氢能管网“一张图”，综合考虑各省氢能产业基础和市场空间，有序推进项目建设。另一方面，需要明确国家和各地方氢能基础设施主管部门，制定完善氢能基础设施项目的管理办法，明确审批、验收流程和要求。
二是关注技术瓶颈和标准化工作。技术方面，要加强氢能技术设施技术研发，提出低成本、高效的氢液化新方法，研发固态储氢材料；识别可用于大量储氢的地下储氢设施；突破高压力、大管径、长距离管道输氢设备技术瓶颈。标准方面，要鼓励产学研用各方积极参与国家标准、地方标准、行业标准的制定，提高氢能基础设施标准的应用水平，严格执行强制性标准，积极采用推荐性标准，为氢能产业风险防范提供支撑。
三是充分利用现有基础设施并加快示范工程建设。推动利用现有加油、加气、充电站配建加氢站，还可充分利用现有天然气管道，推动重点省份实施小比例天然气掺氢示范；综合考虑区位条件、资源禀赋、用氢需求，重点推动由东三省及内蒙古蒙东地区至京津冀鲁的长距离输氢管网，以及由内蒙古蒙西至陕西、宁夏、山西的输氢管网。在满足京津冀鲁、陕西、宁夏、山西的绿氢需求的同时，通过氢能产业的规模化应用带动技术进步与商业模式探索。
本文作者系水电水利规划设计总院张益国、姜海、贾浩帅、刘文质
