石化化工行業(yè)是減排的重點行業(yè)，2022年全行業(yè)二氧化碳排放總量約14.6億噸，位居工業(yè)部門前列。氫是石化化工行業(yè)的主要原料之一，但目前其80%左右來自化石能源，碳排放量較大。

2022年4月，工信部等六部委聯(lián)合印發(fā)《“十四五”推動石化化工行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的指導(dǎo)意見》，提出“鼓勵石化化工企業(yè)開展綠氨、綠醇等綠氫化工試點示范”。

大力發(fā)展基于可再生能源的綠氫化工，穩(wěn)步推動綠氫替代制取氨、醇等綠色化學(xué)品，將有力促進新能源消納、大幅降低化工行業(yè)碳排放，是石化化工行業(yè)深度脫碳的重要途徑。

據(jù)中國化工節(jié)能技術(shù)協(xié)會《綠氫化工發(fā)展路徑研究及典型綠氫工業(yè)應(yīng)用試點案例分析》預(yù)測，近中期綠氫化工發(fā)展以突破生物質(zhì)氣化、優(yōu)化提升二氧化碳加氫制甲醇、規(guī)?；瘍δ軆浼叭嵝载?fù)載調(diào)控等關(guān)鍵技術(shù)為重點，到2030年，綠氨和綠醇產(chǎn)能規(guī)模分別有望達450萬噸/年和360萬噸/年；到2060年，綠氫化工實現(xiàn)規(guī)?；?，綠氨和綠醇產(chǎn)能規(guī)模將分別達5200萬噸/年和6200萬噸/年，產(chǎn)能占比分別達到72%和63%，將貢獻3億噸二氧化碳減排量。

在這一背景下，兼具原料和燃料雙重屬性的氫基綠色化學(xué)品迎來重要發(fā)展機遇。截至2023年底，我國已建成電解水制氫年產(chǎn)能約7.8萬噸，綠氨、綠醇年產(chǎn)能已分別達3萬噸、22萬噸。主要集中在內(nèi)蒙古、吉林和黑龍江等風(fēng)光資源富集、消納前景廣、政策支持力度大的地區(qū)。國際方面，綠氫化工也從“概念驗證”階段邁入“規(guī)?；椖客督ㄟ\行”階段。

不過，綠氫化工涉及電力、化工等多學(xué)科技術(shù)的深度交叉，綠氫與下游化工的耦合以及生產(chǎn)規(guī)模向吉瓦級躍升等技術(shù)問題還缺乏工程驗證，加上儲能和可再生電力成本還有下降空間，市場規(guī)模仍待培育和擴大。

■■ 電價、碳價是決定性因素

據(jù)中國化工節(jié)能技術(shù)協(xié)會測算，按照目前能源要素市場價格和投資運營等成本計算，在不考慮碳減排收益的條件下，綠氨、綠醇產(chǎn)品完全成本仍高于傳統(tǒng)技術(shù)路線約90%。而在綠電電價為0.15元/千瓦時、碳價為180元/噸的情況下，綠氨產(chǎn)品可實現(xiàn)平價；對于綠醇產(chǎn)品，實現(xiàn)平價的條件為綠電電價0.15元/千瓦時、碳價180元/噸、煤炭和生物質(zhì)噸產(chǎn)品價格比大于1：1.57。隨著碳價升高、綠電及綠氫價格降低，煤化工耦合綠氫路線及綠氨、綠醇等綠色化學(xué)品路線的競爭力會持續(xù)提升。預(yù)計2030年左右，綠氫替代灰氫路線可基本接近傳統(tǒng)煤化工路線成本，2035年左右以氨醇為代表的綠色化學(xué)品路線經(jīng)濟性優(yōu)勢將逐步凸顯，迎來產(chǎn)能擴張期。

■■ 政策因素是近期關(guān)鍵

綠氫經(jīng)濟性優(yōu)勢是實現(xiàn)規(guī)?；瘧?yīng)用的主要因素，通過政策支持系統(tǒng)設(shè)計，創(chuàng)造下游增量需求是推動行業(yè)平穩(wěn)度過培育期進入發(fā)展期的關(guān)鍵。

國際上，歐盟碳排放交易體系（EU ETS）對船舶碳配額及燃料溫室氣體強度的管理，為綠色液態(tài)燃料行業(yè)創(chuàng)造了新增需求。在國內(nèi)，可持續(xù)航空燃料應(yīng)用、煤化工耦合綠氫等領(lǐng)域推出的相關(guān)產(chǎn)業(yè)政策，為我國綠氫化工下游市場需求提供了增長極。未來，隨著石化化工行業(yè)納入全國碳市場以及與碳定價相關(guān)政策實施力度增強，綠氫化工產(chǎn)品與傳統(tǒng)產(chǎn)品價差有望進一步縮小，為行業(yè)規(guī)?；l(fā)展提供支撐。

■■ 技術(shù)因素是中期根本

在多元化的氫供應(yīng)格局中，技術(shù)成熟度及由此帶來的成本問題是決定灰氫或藍氫向綠氫轉(zhuǎn)型的前提基礎(chǔ)。盡管我國風(fēng)光發(fā)電成本持續(xù)下降，但受限于當(dāng)前電解槽單體制氫規(guī)模，綠氫投資效應(yīng)仍不理想。

目前，綠氫成本中電耗成本占比70%以上。據(jù)中國氫能聯(lián)盟預(yù)測，2030年前后，我國電解槽規(guī)模有望擴大至100吉瓦，制氫成本或?qū)⒃诳稍偕娏Τ杀鞠陆岛椭茪湓O(shè)備投資規(guī)模效應(yīng)的雙重作用下加速降低。另外，在氨醇制取工藝方面，需突破常溫常壓條件下合成反應(yīng)速率較低、催化劑活性不足、性能不穩(wěn)定等問題，進一步提升產(chǎn)品產(chǎn)率和純度；同時，開發(fā)適應(yīng)前端可再生電力制氫波動性的化工柔性合成調(diào)控技術(shù)及系統(tǒng)集成優(yōu)化控制技術(shù)等也尤為關(guān)鍵。

■■ 市場因素是遠(yuǎn)期核心

面對國內(nèi)市場，盡管合成氨、甲醇等大宗產(chǎn)品領(lǐng)域用氫量規(guī)模較大，但由于產(chǎn)品價格敏感度較高，加之綠氫成本較高、行業(yè)碳減排壓力尚未完全傳導(dǎo)至企業(yè)端等因素，目前，煤化工領(lǐng)域綠氫耦合單個示范項目的綠氫使用量僅在萬噸級別，綠氫需求釋放有限。而電力行業(yè)通過企業(yè)、政府及社會共擔(dān)綠色溢價的創(chuàng)新體制機制，或?qū)⒊蔀榫G氫化工下游需求增長的重點突破口。

國際方面，碳稅政策加持下，以船舶、航空燃料為代表的綠色液態(tài)燃料領(lǐng)域因?qū)Τ杀窘邮芏容^高，有望成為氫基綠色燃料規(guī)?；瘧?yīng)用的先期需求領(lǐng)域。此外，我國周邊以日本和韓國為代表的市場對綠氨、綠醇的需求量不斷增長，也為我國綠氫化工相關(guān)產(chǎn)品的消納提供了出口。

■■ 面向未來的建議

一是科學(xué)謀劃綠氫化工發(fā)展戰(zhàn)略的時序任務(wù)重點。近期遵循“以需定產(chǎn)”原則穩(wěn)慎發(fā)展，中長期綜合考慮經(jīng)濟性、降碳效果及基礎(chǔ)設(shè)施配套等因素系統(tǒng)謀劃。新建綠氫化工項目原則上需明確買方需求，重點在可再生能源富集地區(qū)建設(shè)，并合理調(diào)控產(chǎn)能規(guī)模。鼓勵在綠氫資源豐富的地區(qū)建立完善的儲運系統(tǒng)。

二是不斷完善與發(fā)展階段相匹配的綠色產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)體系。加快研究制定綠色氫氨醇國家標(biāo)準(zhǔn)。研究出臺適合經(jīng)濟社會發(fā)展階段、有利于推動產(chǎn)業(yè)規(guī)?；木G色產(chǎn)品認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)體系，盡快研究出臺以綠色氨醇為代表的碳排放方法學(xué)、產(chǎn)品認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)與機制，建立嚴(yán)格的質(zhì)量管理體系，并與國際相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)接軌。建立綠色化學(xué)品全生命周期追蹤體系，制定涵蓋燃料制備、供應(yīng)、應(yīng)用全鏈條。

三是政策支持與市場機制并舉降低成本。積極推進石化化工行業(yè)納入全國碳交易市場，通過碳排放權(quán)交易等途徑完善產(chǎn)品綠色溢價實現(xiàn)路徑，提升企業(yè)采購綠氫原料的積極性。加大對示范項目的政策激勵，提高示范項目競爭力。通過產(chǎn)業(yè)中長期貸款、清潔能源基金等，為綠氫化工示范項目提供專項資金支持，加快成果轉(zhuǎn)化和應(yīng)用。鼓勵政策創(chuàng)新，推廣綠氫項目不進入園區(qū)等政策的適用范圍，探索耦合示范項目用電定價新機制。

四是推動綠氫化工技術(shù)、裝備和模式創(chuàng)新。支持符合條件的示范項目對關(guān)鍵技術(shù)和重大技術(shù)裝備的創(chuàng)新研發(fā)。探索構(gòu)建綠氫化工新型產(chǎn)業(yè)鏈，以龍頭企業(yè)為核心，鼓勵組建產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，圍繞可持續(xù)原料保障及供應(yīng)鏈完善等產(chǎn)業(yè)發(fā)展瓶頸，推動產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)共同參與，培育優(yōu)勢企業(yè)，打造可持續(xù)發(fā)展新模式。

（李永亮供職于中國石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會、錢文濤系能源基金會高級項目主管）