引言

 

氫能是一種來源豐富、綠色低碳、應用廣泛的能源，正逐步成為全球能源轉型發展的重要載體之一。隨著光伏發電、風能發電技術進步及成本快速下降，使得可再生能源制氫產業化成為可能。

 

隨著碳中和目標的提出，中國未來能源結構向清潔低碳轉型發展的方向已經確定。碳達峰和碳中和政策給氫能設置了時間點，加速了氫能的發展。大力發展氫能被認為是“雙碳”目標下中國能源轉型不可或缺的選擇。

 

氫能產業發展現狀和趨勢

 

01國際氫能發展規劃

 

能源安全、綠色低碳與經濟增長推動美歐日韓等國家制定國家氫能戰略，搶占國際氫能產業競爭領域的制高點。

 

美國2002年發布了《美國氫能發展路線圖》和《美國向氫能經濟過渡的國家愿景—2030年遠景展望》等氫能長期規劃，2014年明確氫能在交通領域轉型中的引領作用，2020年，發布《氫能技術發展規劃》。

 

歐盟2009年，將氫能納入歐盟能源體系，2019年發布《氫能技術路線》，氫能產業被確定為未來六大戰略性產業，2020年，發布《歐洲氣候中立氫能源戰略》。

 

日本2013年，將氫能提升為國策，提出氫能社會愿景，2017年，發布《氫能基本戰略》，2019年，更新《氫能和燃料電池技術路線圖》。

 

韓國2005年，首次提出培育氫經濟愿景，2021年，發布《氫能領先國家愿景》，規劃到2030年構建產能達100萬噸的清潔氫能生產體系，并將清潔氫能比重升至50%。

 

澳大利亞于2019年11月發布《國家氫能戰略》，構建氫能樞紐，打造亞洲氫能出口基地。

 

02國外油氣巨頭在綠氫領域進行布局

 

氫能與傳統的油氣產業鏈關系十分緊密，與石油石化行業高度契合。油氣公司具備發展氫能產業的先天優勢，煉化板塊具備規?；臍錃庵迫∧芰?、成熟的安全管理體系、完善的油氣管道儲運基礎設施、廣泛的終端銷售網點等優勢。

 

油氣公司推進氫能技術進步和產業發展可對傳統業務形成有益補充，提供清潔能源，也是由傳統能源公司向綜合能源公司轉型的路徑選擇。

 

殼牌在20世紀90年代開始布局氫能產業，殼牌以藍氫作為過渡，逐步發展可再生能源制氫、加注，推動氫能替代化石燃料，殼牌提出2035年占據全球氫能市場的10%以上的發展目標。

 

2022年殼牌啟動了河北張家口綠色氫能一體化示范基地項目，該項目一期投資建設2萬千瓦可再生能源電解水制氫和加氫項目，二期計劃將產能擴大到6萬千瓦。

 

道達爾在綠氫領域積極布局，努力發展可再生能源制氫、加氫、氫能交通產業，打造綠色氫能系統。2022年6月，道達爾能源公司與印度阿達尼企業有限公司(AEL)達成協議，將收購阿達尼新工業有限公司(ANIL)25%的股權，共同打造世界級綠氫公司。

 

BP未來投資全面傾向于清潔、低碳能源，在氫能領域發展可再生能源制氫、加注及氫能替代。希望最終使用綠氫為煉油廠提供燃料。利用北海的海上風電，通過電解水來生產綠色氫氣，以替代德國西北部的Lingen煉油廠20%的天然氣制氫產能。

 

03國內氫能發展情況

 

2019年，我國《政府工作報告》中提出“推進充電、加氫等設施建設”，這是氫能首次被寫入《政府工作報告》。

 

2022年3月我國發布《氫能產業發展中長期規劃(2021—2035年)》，明確了氫的能源屬性，是未來國家能源體系的組成部分，要充分發揮氫能清潔低碳特點，推動交通、工業等用能終端和高耗能、高排放行業綠色低碳轉型。

 

同時，明確氫能是戰略性新興產業的重點方向，是構建綠色低碳產業體系、打造產業轉型升級的新增長點。氫能產業鏈條較長，涉及能源、交通、化工等多個行業。

 

中國氫能產業鏈目前還不完整，氫氣制取以煤制氫為主，綠氫產業還未成型。堿性電解槽競爭優勢明顯，PEM電解槽國產化不足。高壓氣氫儲運技術成熟，管道建設嚴重滯后，其他儲運產業和技術有待培育。

 

加氫站核心設備依賴進口，氫能應用領域加速拓寬。燃料電池核心材料、電堆技術不成熟。氫冶金、發電技術、建筑供能進入商業化初期。中國目前氫氣產能約4000萬噸/年，產量約3300萬噸/年；煤制氫為主，碳排放強度高于全球水平。

 

氫車銷售增長緩慢，累計保有量占全球比重18%。加氫站建設引領全球，保有量比重超過40%。產業處于導入期，發展受限于基礎設施建設、燃料電池成本及行業標準等因素，主要以區域試點為主，靠補貼推動，地方產業布局同質化嚴重。

 

04氫能全產業鏈進行布局

 

國內超過1/3央企布局氫能產業鏈，油氣公司將氫能作為能源轉型的重要組成，重點布局加氫站、綠氫制備、氫+CCS、綠氫煉化等，中國石化、中國石油走在前面。中國石油構建藍氫、綠氫多元供，提出到2025年供氫商品量達到10萬噸，2050年供氫商品量占據國內30%。

 

中國石油目前正在建設新疆庫車綠氫示范項目，項目總投資近30億元，是國內首次規?；霉夥l電直接制氫項目，年產能2萬噸，項目預計2023年6月建成投產。

 

中國石化將氫能全產業鏈作為新能源發展的核心業務，錨定建設“中國第一大氫能公司”，并布局了氫能發展五大路徑。

 

2022年7月，中國石化中原油田首個兆瓦級電解水制氫示范項目啟動建設，該項目采用質子膜電解水制氫技術，就地消納風力發電、光伏發電，電解功率為2.5兆瓦，一天生產超純氫1.12噸。國內電力企業在氫能全產業鏈進行布局國內五大電力集團聚焦綠氫產業鏈進行布局，各有側重。

 

華能集團著力推進并打造“制儲輸用”一體化綠氫產業，積極從事氫能領域的研究與創新應用，目標是到2035年，使氫能成為華能集團重要的戰略支撐產業。

 

大唐集團推動綠氫與其他產業融合發展，2022年3月，正式成立大唐海南氫能產業發展中心，研究加快推動能源發展新高地氫能在海南的發展和應用。華電集團定位于可再生能源制氫、儲氫、用氫等技術開發、裝備制造、工程總包及項目投資、運營為一體的能源服務商。

 

2021年11月完成可再生能源制氫、大規模儲能及氫能綜合利用技術研究項目，水電解制氫裝置一次性調試成功。國家能源集團以固體氧化物燃料電池和產業鏈整合相結合為氫能產業發展理念。

 

自主研發的國內首套20kW級固體氧化物燃料電池(SOFC)發電系統在寧夏煤業實驗基地試車成功，達到運行條件。國華投資公司，全力打造和推動氫能產業鏈。

 

國電投利用可再生能源電力資源和兆瓦級PEM制氫技術建立氫能網絡，國電投氫能已經實現了催化劑、膜電極、擴散層、金屬雙極板、電堆組裝、系統控制、空壓機等關鍵技術、材料和部件的自主化，且關鍵技術指標均已達到國際先進水平。

 

05海洋石油企業發展氫能產業的潛力與優勢

 

海洋石油企業在氫產業制取、儲運、應用鏈條上均有涉及，且具有發展氫能產業的天然優勢。在國家雙碳目標戰略下，海洋石油企業編制了規?；l展海上風電的產業規劃，并瞄準深遠海海上風電。

 

深遠海海上風電存在輸電上岸難度大和成本高等問題，因而海上制氫方案將隨離岸距離的增加而逐漸優于售電方案，采用海上風電制氫的開發模式正成為行業趨勢。

 

據測算，離岸距離超過100千米，海上風電制氫的經濟性將高于售電模式，所以海油石油企業具有豐富的海上風電制氫業務場景。海洋石油企業具有幾百座海上油氣平臺，并在持續建造投用新的平臺，平臺生產和生活設施綠色用能和降低碳排放是雙碳目標下的現實需求。

 

同時，棄置的油氣平臺和現役平臺經過適當改造可成為海上風電制氫裝備的安裝平臺。海洋石油企業擁有超過一萬公里海底油氣管道，具有管道摻氫輸送的基礎設施。

 

在“雙碳”目標下，鋼鐵、化工、發電等領域的脫碳任務正在加劇，對清潔能源的需求將日益增加。

 

京津冀、長三角、粵港澳大灣區等沿海地帶分布著大量鋼鐵、煉廠等大型工業企業，海油石油企業有遍布全國的銷售網絡、長輸天然氣管網建設、LNG、LPG以及工業氣體的銷售產業，擁有約2000座陸地加油站，并在逐步擴大規模，公司可利用資源及區位優勢，鎖定終端用能客戶，打造“氣-電-氫”綜合能源服務板塊，可為氫能產業發展提供產業終端銷售支撐。

 

海洋石油企業氫能產業發展的實施路徑

 

海洋石油企業應充分借鑒國內外能源企業成熟經驗，基于氫能產業在海油石油企業的發展現狀，結合海洋石油企業發展氫能產業在技術儲備、基礎設施、應用場景方面的潛力，發揮比較優勢，提出海洋石油企業氫能產業發展的實施路徑。

 

01加強頂層設計

 

海洋石油企業應立足國家《十四五可再生能源發展規劃》和《氫能產業發展中長期規劃》，從企業新能源產業發展的實際出發，深化氫能產業作為戰略性新興產業和未來產業重點發展方向的認知，摸底企業內部氫能產業和技術研發基礎，制定符合海洋石油企業產業特點的氫能產業中長期發展戰略和規劃，明確氫能產業發展定位、技術和產業發展路徑，加強氫能配套制度研究，出臺有別于傳統油氣領域的氫能項目決策、運行以及后評價管理制度。

 

3.2開展先行先試海洋石油企業要爭當海洋氫能產業的領軍者。堅持示范先行，加大與傳統油氣能源的耦合力度，豐富應用場景，突出海油石油企業特色，依托海上油氣平臺及基礎設施，結合海上風電，開展分散式離網電解水制氫、氫氣輸送、摻氫發電等技術示范，開展海上能源島建設示范研究，建設海洋能、儲能、制氫、海水淡化等多種能源資源轉換利用一體化設施。形成大規模開發綠氫制取、儲運、應用總體方案。

 

02加強技術攻關

 

海洋石油企業要爭當氫能關鍵核心技術的攻關者。在攻關過程中，要堅持“低成本”“一體化”的戰略思維，為規?；?、商業化實施提供技術保障，提高市場競爭力。

 

靈活運用股權投資、收并購或成立合資公司等資本手段切入氫能技術領域，以實際項目為依托，掌握可再生能源制氫、海水直接電解制氫、氫儲能、熱電聯供燃料電池系統等核心技術。充分利用國內外優勢資源，打造氫能產學研用一體化平臺。

 

結合海洋石油企業氫能產業化應用需求，圍繞降低投資和提高經濟效益，以典型應用場景為引領，加快推動可再生能源制氫示范，開展卡脖子關鍵技術、國產化設備及裝備研發，推動關鍵核心技術的快速落地，實現氫能和新能源、油氣融合發展。

 

03建設人才隊伍

 

海洋石油企業各業務板塊在氫能業務上均有發展，內部產業缺乏協同。

 

氫能屬于技術密集型和資本密集型產業，技術更新迭代快，市場競爭激烈，海洋石油企業要在集團層面進一步明確氫能業務歸口管理部門和產業實施主體，建立氫能技術研發平臺，整合內部研發力量，加快行業領軍人才、高端技術人才的引進和培養，加快建設一支數量充足、結構合理、專業能力強、綜合素質高、覆蓋制氫、儲運、應用的全流程氫能產業人才隊伍，強化自主創新能力，承擔科研項目和工程項目建設。

 

04探索商業模式

 

商業盈利模式是氫能產業發展的生命力。積極探索氫能利用的商業化路徑，優化業務布局，立足天然氣資源優勢，強化與傳統電力企業在燃氣發電領域合作，依托現有貿易基礎，適度超前培育氫能貿易板塊，開展氫能國際貿易試點。

 

聚焦沿海區域，與鋼鐵、發電等高耗能、高排放行業企業簽訂合作協議，鎖定綠電、綠氫終端大客戶，落實綠色能源消納市場。

 

分階段推動綠氫在煉化、合成氨和甲醇等領域的替代，進一步拓寬氫能消納場景，聚焦京津冀、長三角和粵港澳大灣區等中國海油產業優勢地區，打造沿海區域中國海油氫能生態圈，持續優化完善氫能業務運營體制機制，探索形成具有中國海油特色的氫能商業模式和管理模式。

 

05結語

 

與國際先進水平相比，中國氫能產業仍處于發展初期階段，海洋石油企業要利用好比較優勢，加快關鍵技術攻關，抓住早期機遇開展產業布局。加快推進海上風電制氫示范工程建設，建立健全海洋氫能全產業鏈管理體系和標準規范，引導海洋氫能產業規?；l展。