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賽迪智庫|中國亟須明確綠氫范疇,規(guī)范氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展

2023年8月30日,新疆阿克蘇,中國石化新星綠氫公司制氫廠儲氫罐裝置區(qū)。視覺中國 資料圖
2023年以來,歐美日作為氫經(jīng)濟的倡導者,相繼發(fā)布相關政策并明確氫氣定義。2月13日,歐盟通過并公布了可再生能源指令(RED II)要求的兩項授權法案草案,提出詳細規(guī)則定義了歐盟可再生氫;6月5日,美國推出國家氫能戰(zhàn)略《國家清潔氫戰(zhàn)略和路線圖》,明確清潔氫概念;6月6日,日本發(fā)布新版《氫能基本戰(zhàn)略》,對低碳氫和低碳氨進行了定義。如此種種,充分表明,世界主要經(jīng)濟體對氫能發(fā)展寄予厚望,都在提前布局,試圖在氫能領域的全球競爭中取得領導地位。作為全球最大的氫能生產(chǎn)國,中國對可再生氫等綠色低碳氫氣(簡稱“綠氫”)的定義和分類方法卻相對滯后,國內(nèi)氫能產(chǎn)業(yè)未來發(fā)展方向尚未厘清。賽迪研究院節(jié)能與環(huán)保研究所調(diào)研發(fā)現(xiàn),受政策不確定性影響,部分企業(yè)投資氫能產(chǎn)業(yè)顧慮較多?;诖?,中國應在政策層面盡快明確綠氫范疇和相關標準,為氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供規(guī)范指引。
一、國際綠氫分類方法
(一)按來源分類,氫氣顏色體系復雜
氫氣是一種無色無味的氣體,但通常以顏色進行命名。氫氣顏色從最初的灰、藍、綠,逐漸增加了棕、粉、黃、白、綠松石等,相應定義及優(yōu)缺點見表1。不難看出,氫氣的顏色主要取決于一次能源種類、制氫方式和是否配備碳捕集裝置。不同顏色種類的氫氣各有優(yōu)缺點,目前還沒有一種氫源同時滿足經(jīng)濟性高、綠色低碳和成規(guī)模三個條件。
表1 常見氫氣分類標準及優(yōu)缺點(按顏色分)

(二)按碳排放分類,各經(jīng)濟體標準建設進展不一
近年來,中美歐等主要國家和地區(qū)加快推動綠氫發(fā)展,陸續(xù)將全生命周期碳排放作為核心衡量指標,且給出了各自對綠氫的定義。其中,歐洲進展最快,為氫氣自愿認證、碳交易、可持續(xù)投資和落實減碳政策等定義了4種氫氣類型,碳排放強度由高到低依次為氫氣碳排放基準(6.84kgCO2eq/kgH2)、 可再生氫(4.4kg CO2eq/kgH2)、可再生燃料氫(3.3kgCO2eq/kgH2)、可持續(xù)氫(3kgCO2eq/kgH2),并對可再生燃料氫加入了綠色電力來源要求。美國綠氫分類方法相對簡單,定義了清潔氫(4kgCO2eq/kgH2),主要為氫能產(chǎn)業(yè)財政補貼服務。日本在最新的氫能 戰(zhàn)略中也提出了低碳氫的定義(3.4kgCO2eq/kgH2),明確了境外生產(chǎn)氫的碳排放要涵蓋長途運輸?shù)热芷凇?/p>
(三)以“雙碳”目標為導向,應以碳排放為核心指標對氫氣分類
按來源對氫氣分類較為直觀且通俗易懂,通過顏色的不同即可知曉其工藝來源,但技術開放性較低且無法動態(tài)調(diào)整,鎖定綠氫技術路線不利于各種技術路線并行發(fā)展。與之相對的按碳排放對氫氣分類則對技術路線更加開放,有明確指標要求, 更易量化,適合與政策相嵌套?,F(xiàn)階段中國將碳達峰、碳中和作為目標,其核心同樣是碳排放指標?;诖?,中國的氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展應以碳排放為核心指標對氫氣分類,將綠氫與碳排放深度綁定,引導產(chǎn)業(yè)向“低碳”“零碳”發(fā)展,助力碳達峰、碳中和“1+N”政策體系的實施與推進。
二、中國氫氣分類方法現(xiàn)狀和問題
(一)中國氫氣分類方法相對滯后,目前尚無綠氫官方定義
從政策法規(guī)層面看,中國的《能源法》和《氫氣、氫能與氫能系統(tǒng)術語》(GB/T 24499-2009)對氫氣的定義相對寬泛,并沒有對氫氣進行明確分類和劃分,未對氫氣的來源、工藝和碳排放等進行詳細區(qū)分,也沒有準確的綠氫定義與解釋。
根據(jù)公開資料,中國現(xiàn)有的氫氣分類方法僅有中國氫能聯(lián)盟等提出的團體標準 《低碳氫、清潔氫與可再生能源氫的標準與評價》,按碳排放將氫氣定義了低碳氫(14.51kgCO2eq/kgH2)、清潔氫(4.9kgCO2eq/kgH2)和可再生氫(4.9kgCO2eq/kgH2,且由可再生能源制?。?nbsp;
(二)綠氫范疇不明確,將遲滯氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展進程
一方面,現(xiàn)階段是綠氫產(chǎn)業(yè)發(fā)展初期,生產(chǎn)成本和技術難度較高,需要大量資金投入和技術創(chuàng)新,缺乏明確的綠氫定義將影響投資者對產(chǎn)業(yè)發(fā)展的信心,造成市場混亂,進而降低綠氫的市場競爭力和推廣效果。另一方面,政策制定者和氫氣生產(chǎn)商對綠氫會有不同的理解與定義,比如現(xiàn)階段可再生能源制氫成本無法在短時間內(nèi)大幅降低,從政策角度會傾向于將工業(yè)副產(chǎn)氫作為綠氫,采用提高其利用水平的方式過渡,這與企業(yè)所認為的綠氫,存在一定差別,可能導致補貼支持政策無法有效地促進綠氫技術的應用和產(chǎn)業(yè)發(fā)展,進而影響氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展速度。 (三)綠氫范疇不明確,將削弱氫能在綠色低碳轉(zhuǎn)型中的作用
一方面,綠氫具有零碳或低碳排放特性,缺乏綠氫分類方法可能導致綠氫在能源轉(zhuǎn)型過程中的優(yōu)勢無法得到充分體現(xiàn)、作用無法充分發(fā)揮,進而影響中國能源結(jié)構優(yōu)化。另一方面,沒有明確的綠氫分類方法,綠氫與其他能源類型的碳排放減少效果難以區(qū)分,這將導致在評估碳排放削減進度時出現(xiàn)誤差,導致減排效果不及預期。此外,在全球范圍內(nèi)推進綠色能源合作是實現(xiàn)“雙碳”目標的重要途徑,缺乏綠氫分類方法可能影響到中國與其他國家在綠氫產(chǎn)業(yè)領域的合作,從而對中國在全球綠色能源發(fā)展中發(fā)揮的作用造成影響。
三、對策建議
(一)制定基于碳排放強度的動態(tài)氫氣分類方法
建議以歐盟“可再生能源指令”為參照,結(jié)合中國實現(xiàn)“雙碳”目標各階段的實際情況,以碳排放作為氫氣分類的最重要指標。同時,還應結(jié)合工業(yè)副產(chǎn)氫、可再生能源制氫等因素,出臺動態(tài)氫氣分類方法的相關政策。根據(jù)各階段發(fā)展需求,劃定氫氣類別,為國內(nèi)氫能產(chǎn)業(yè)指明發(fā)展方向,堅定企業(yè)投資綠氫賽道的決心和信心。
(二)明確各類制氫方式的全生命周期碳排放核算方法
作為氫氣分類方法的核心指標,全生命周期碳排放的核算至 關重要。應根據(jù)我國實際情況,重點明確煤制氫、工業(yè)副產(chǎn)氫、 天然氣制氫以及電解水制氫的全生命周期碳排放核算方法。全 面、準確地掌握氫能產(chǎn)業(yè)碳排放數(shù)據(jù),打好數(shù)據(jù)底座,支撐氫氣 分類方法的科學制定。
(三)出臺加快綠氫制備和多元化應用的支持政策
建議針對氫氣分類方法所劃分的綠氫范疇,加快推動綠氫技 術創(chuàng)新和推廣應用,支持電解槽等關鍵零部件技術研發(fā),開展綠氫化工、氫冶金等工業(yè)領域綠氫應用示范,實施提高工業(yè)副產(chǎn)氫 利用率和利用效率的行動計劃。此外,還可以通過政府、企業(yè)和 科研機構等多方合作,共同打造氫能產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新平臺,加強科研合 作和技術轉(zhuǎn)化,以促進氫能產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。
(作者張秉毅、李歡來自賽迪研究院)





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