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我國綠氫供應體係建設思考與建議

來源: 更(gèng)新:2023-05-08 20:09:28 作者: 瀏覽:2763次

氫氣具有原料、燃料雙重(chóng)屬性,來源豐富、用(yòng)途廣泛。在碳中和戰略目標引領下,我國能源生產消費方式逐漸轉向(xiàng)綠色低碳,將推動氫(qīng)能供應體(tǐ)係逐步以綠氫為基礎進行重塑。綠氫作為新能源(yuán)供給(gěi)消納體係(xì)的(de)重要組(zǔ)成部分(fèn),進一步加(jiā)強供應體係建(jiàn)設將有助於能源生產消費(fèi)方式變革。

中國工程院鄭津洋院士研究團(tuán)隊在中國工程院院刊《中國工程科學》2022年第6期發表《我國綠氫供(gòng)應體係建設思考與建議》一文。文章在闡述綠氫供(gòng)應體係建設必要性的基礎上,剖析了綠氫供應體係建(jiàn)設麵臨的挑(tiāo)戰,如綠(lǜ)氫(qīng)資(zī)源(yuán)與需求空間分布不匹配、綠氫生產與消費時(shí)間特性不匹配、現有(yǒu)體製機製及標準與綠氫(qīng)供應體係不匹配;凝練(liàn)了強化氫儲運關鍵基礎問題研究、加快氫儲運技術裝備攻關、提升氫儲運裝備安全檢測技術水平等重點研究方向,力求以(yǐ)氫(qīng)儲運環節的高質(zhì)量發展支撐綠(lǜ)氫供應體(tǐ)係建(jiàn)設。文章研究提出,采用氫電融合發展的係統性思維,統籌構建我國綠氫供應體係;氫儲運是連接上遊電解水製(zhì)氫、下遊氫消納應用的(de)關鍵環節,在(zài)調節綠氫供需時空錯配、實(shí)現綠氫靈活供(gòng)應方麵發揮重要(yào)作用。文章建議,注(zhù)重(chóng)頂層設計、統籌規劃(huá)布局,建設基礎設施、化解(jiě)時空錯配矛(máo)盾,開展(zhǎn)試點示範、驅動技術創新,完(wán)善體製機製、營(yíng)造發展環(huán)境,以此促進綠氫供應體係高(gāo)質量建設。
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前言(yán)
 
在碳(tàn)中和戰略目標引領下,能源生產消費體係(xì)綠色(sè)低碳轉型進程加(jiā)速。氫氣具有原料、燃料雙重屬(shǔ)性,來源豐(fēng)富、用途廣泛。《氫(qīng)能產業發展中長期規劃(2021—2035年)》明確了氫的能源屬性,將氫能(néng)確定為用能終端實現綠色低碳轉型的重要載體。工業、交通等(děng)終端用能領域在能源消費轉型過程中,對氫能的需求將會顯著增(zēng)長。
氫氣製取技(jì)術路線(xiàn)主要有 4 種:基於(yú)煤炭、51吃瓜网的化石能源(yuán)製氫;基於(yú)焦(jiāo)爐煤氣、氯(lǜ)堿尾氣等工業副產氣(qì)分(fèn)離提純製氫;基(jī)於新能(néng)源、可再生能源的電解水製氫;新型(xíng)製氫技術,如(rú)太陽能光解水(shuǐ)製氫、熱化學循環分解水製氫等。利用可再(zài)生能源生產的綠氫可規模性地替代化石能源製氫,將有效降(jiàng)低能源生產(chǎn)消費伴生的碳排放。近年來,能源行業積極探索綠氫應用,包括新能(néng)源電解水製氫、製氫 / 加氫一體站、燃(rán)料(liào)電池熱電聯供綜合(hé)能源係(xì)統等在內的氫能示範工程項目正在實施;新型高(gāo)效電解催化劑、燃料電池熱電聯供係統優化(huà)等成(chéng)為技術研(yán)究熱點。也要注意到,現有的綠氫大規模推廣應用研究多著眼於氫氣製取、氫能利用等單一環節,忽略了係(xì)統化綠氫供應體係建設短板對綠氫替代的掣肘。
本文從綠氫(qīng)供應體係建設的角(jiǎo)度出發,闡述發展必要性,剖析麵臨的挑戰;在辨識氫儲運環節重點研究方(fāng)向的基礎上提出針對性發展建議,以期(qī)為(wéi)推進(jìn)綠氫供應體係(xì)建(jiàn)設提供(gòng)技術參照和管理啟示。值得說明的是,在(zài)綠氫作為新生力量加入能源行業的發(fā)展初期,有必要統籌規劃氫能生(shēng)產供應體係,促進綠氫加(jiā)快融入新型能源體係,支撐國家(jiā)構建新發展格局。
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綠氫供應體係建設的發展態(tài)勢與價值(zhí)
 
(一)氫能供應體係將逐步以(yǐ)綠氫為基礎進行重塑
2020年,我國氫氣產能約為4.1×107t,產量約為3.342×107t,其中化石能源製氫占比為78%,工業副產氫占比為21%,而綠氫在氫能供應結構中占比可以忽略(電解(jiě)水製氫占比僅為1%)。在消費側(cè),氫氣主要作為原料(liào)用於化(huà)工(如合成甲醇、合(hé)成氨)、煉油等工業領域(見圖1)。

    
著眼中長(zhǎng)期,預計2060年我國氫氣需求量超過1×108t,氫能占終端(duān)能源消費的比重(chóng)約為20%,主要作為原料、燃料應用於工業和交通領域(分別占需求(qiú)總量的60%、30%,見圖1)。在碳中和情景下,若基於目前(qián)以化石能源製(zhì)氫為主體的氫能供應體係,氫氣生產的(de)碳排放量預計為1×109t/a,遠高於碳匯所能中和的碳排放量。因此,在推動實現碳中和(hé)目標的(de)過(guò)程中,氫能供(gòng)應體係需逐(zhú)步以綠氫(qīng)為基礎進行(háng)重塑(sù),輔以加裝(zhuāng)碳(tàn)捕集裝置的化石能源製氫方(fāng)式,才能改變氫能生產側(cè)的高碳格局(jú)。預計在碳中和情景下,氫能生產(chǎn)側的綠氫產量為1×108t/a,在全部氫能中的占比(bǐ)超過80%。綠氫生產(chǎn)總量和占比(bǐ)均逐(zhú)步提升,在推動氫能(néng)供(gòng)應體係變革的同(tóng)時,為氫能在能源電(diàn)力轉(zhuǎn)型中發揮更大價值創造了條件。
(二)綠(lǜ)氫將(jiāng)是新(xīn)能源供給(gěi)消納體係的重要(yào)組(zǔ)成部分
根據(jù)我國當前的風能、太陽能資源(yuán)稟賦進行測算,風電、光伏(fú)發電的(de)技術可開發規模超過1.3×1010kW。綜合(hé)考慮氫能供應體係低碳化(huà)、技術成熟度、與(yǔ)現代能源體係(xì)契合度等因素可以認為,采用風(fēng)電、光伏發(fā)電等新能源的電力進行電(diàn)解水製氫,是最(zuì)有可能規模化發展的綠(lǜ)氫製備途徑(jìng),將逐步成為氫能供應的主要來源。
以2060年綠氫需求量計(jì)算,新(xīn)能源發電裝機容量、發電量分別超(chāo)過2×109kW、5×1012kW·h,在(zài)總發電裝機容量、發電量中(zhōng)的占比分別超過25%、20%。而根據中國電力企業聯合會(huì)的統計數據,有色金屬冶煉是我國目前用電量(liàng)占比最高的行業,2021年占全社會用電量的(de)比重僅為8.4%。因此,在碳中和情景下,綠電製氫很(hěn)可能超越(yuè)金屬冶煉等高耗能工業,成為新型電力係(xì)統(tǒng)中最大的單一用電負荷。
在中長期開展大規模綠電製氫,將綠(lǜ)氫作為新能源電力的重要轉(zhuǎn)換形式,推動氫電融合並實現綠電(diàn)和綠氫的靈活高效轉(zhuǎn)化,主要有三方麵價值。
① 發(fā)揮氫能連(lián)接新能源、終端用能的耦合作用,將新能源電力轉化為物質形態,豐富新能源消納途(tú)徑;促進更高比例的新能(néng)源應用,滿足(zú)下遊大規(guī)模用氫需求,減少交通等領域對油氣的需求,降(jiàng)低油氣對(duì)外(wài)依存度。
② 發揮氫能長時儲能優勢,解決新能源出力和負荷需求存在的長周期(qī)、季(jì)節性電量不匹(pǐ)配問題;通過(guò)氫能發電為電網提(tí)供容量支撐,提升新(xīn)型電(diàn)力係統的韌性,改善(shàn)綠色電力安全可靠供應水平。
③ 綠電製氫過程中產生的綠氧,可滿足冶金、化工、機械製(zhì)造等(děng)行業的(de)用氧需求。
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我國(guó)綠氫供(gòng)應(yīng)體係建(jiàn)設麵臨的(de)挑戰分析
 
(一)綠氫資源(yuán)與需求的空間分布不匹配
整體來看,用於製備綠氫的新能源資源、綠氫消費需求呈現逆向分布的基本特征。在綠氫生產側,大型風光電基地集中在西北和北部地區的內蒙古、甘肅、青海、新(xīn)疆、陝(shǎn)西等省份,海上風電基地主要分布在東南沿海地區。在綠氫消費側,關於化工(gōng)用氫分布,現代煤化工基地規劃布局(jú)呈現(xiàn)近煤炭資源(yuán)的區位特征,以西北能源“金三角”地(dì)區為核心、新疆和山西等省份為補(bǔ)充;石(shí)油化工(gōng)規劃(huá)布局以七大石化產業基地建設為重點,全部位(wèi)於在東部沿海(hǎi)地區。根據各省份“十四五”氫能產業發展規劃(huá),交通領域氫能應用布局以北京、上海、廣東、河(hé)南、河北五大燃(rán)料電池汽車示範應(yīng)用城市群(以(yǐ)及“以點帶麵”拓展形成的產業區域)為主,同樣(yàng)集中在中東部地區(qū)。
以氫電融(róng)合的形式,統籌規模化輸電和輸氫網絡布局,是破解新能源資源、用氫負荷需(xū)求空間錯配的關(guān)鍵舉措。考慮終端用氫形式,在局部輸氫基礎設(shè)施建設的基礎上,與特高(gāo)壓輸電結合,共(gòng)同構建氫電供應網絡體係;積極利用(yòng)西北地區的風光資源,發揮大電源、大電網優勢,推動綠氫供需在(zài)空間上的綠色集約、互聯互通。
麵向“十四五(wǔ)”時期及中長期,西北地(dì)區大型風光電基地的新能源將主要通過特高壓輸電實現遠距離外送中(zhōng)東(dōng)部地區消納;全國大電源、大(dà)電網結構將進一步優化和補強,製氫所(suǒ)需電(diàn)量可部分采用輸電方式傳輸至中東(dōng)部地區的負荷中心,實現就地製氫、就地消(xiāo)納。此外,西北地區水資源相對匱乏,大型風光電基(jī)地集中的內蒙(méng)古、甘肅、青海、新疆、陝西等省(shěng)份的水資源總量不到全國的10%,采用大規模輸電方式不會因集中式製氫而加重當地的缺水問題。需要(yào)指出的是,截至2021年已投運的32個特高壓工程,跨省跨區年輸(shū)送電量約為2.4×1012kW·h;若碳中和情景下製氫所(suǒ)需的5×1012kW·h電量全部采用輸電方式傳輸(shū),則特高壓輸電(diàn)線路需(xū)成倍增(zēng)加;鑒於當前特高壓工程站(zhàn)址、線路走廊趨於緊張的現狀,采用大規模輸電方式需結合特高壓網架規劃及線路(lù)的外送能力實施。
當受端是規模化穩定用氫需(xū)求,而送端(duān)具備大規模綠電製氫的新能源資(zī)源及水資(zī)源(yuán)等條件時,可(kě)在異地製取綠氫後通過“點對點(diǎn)”、規模(mó)化純氫或摻(chān)氫運輸到下(xià)遊用氫環節。純氫輸(shū)送適合大規(guī)模穩定用氫、對氫氣純(chún)度要求較(jiào)高的(de)工(gōng)業用戶,純氫輸送管道本身具備一定的儲氫功能,但當前的純氫輸送成本相對(duì)較高(gāo)。天(tiān)然氣摻氫利(lì)用經適當改造的已有天(tiān)然氣管道輸送,結合中長期(qī)51吃瓜网管網規劃布局實施,更適合下遊可直接采用摻氫(qīng)51吃瓜网的用戶。
(二)綠氫生產與消費(fèi)的時間特性不匹配
新能源資源波動性對製氫波動性的傳導、下遊連續穩定用氫需求,二者存在時間錯配問題。不同種類製氫設備的技術特點有差別,如堿性電解水製氫裝置的負載上限可達(dá)120%,質子交換膜電解水製氫裝置的負載區間為20%~150%。在上遊製(zhì)氫端,製(zhì)氫設備為了適應新能源發電的(de)間歇性和波動性,僅從綠氫生產側出發難以保證規模化(huà)、連(lián)續穩定的(de)氫能供應。在下遊用氫端,化工、交通等重點領域在中長期逐步實現綠氫替代後,應(yīng)用場景需要氫能的(de)連續穩定供應。例(lì)如,對於煤化工領域3×105t/a合成氨項目,設計年運(yùn)行時間一般在7000 h以上,從運行安全、設備壽命、經濟性出發,需要氫能供應滿足不間斷生產的要求;在(zài)交通領域,重點城市群的燃料電池汽車規模(mó)化發展後,同樣需要依托加氫站建設可(kě)靠的供氫網絡,保證氫氣的連續(xù)穩定供應。此外,隨著氫能在發電、供暖等領域的推廣應用,氫氣需求將受到季節用能峰穀特性的影響(xiǎng)。
為了調節綠氫供需的時間錯配,需統籌規劃儲氫基礎(chǔ)設施,將之作為連接(jiē)上遊新能源波動性發電(diàn)製氫、下遊連(lián)續穩定用氫需求之間的緩(huǎn)衝器;在新能源發電的高峰時段,用餘電製氫以充分發揮氫能的長時儲能優勢,實現(xiàn)上遊製氫、下遊(yóu)用氫的解耦。值得指出的是,相比於電儲能,氫儲(chǔ)能可(kě)將上遊新能源資(zī)源轉化為氫能進行存儲,釋能階段輸出的二次能(néng)源(yuán)品種更為靈活,更有利於支撐終端用能的多元化穩定用氫:直接(jiē)對下遊的化工和交通用戶進行規模化、連(lián)續穩定供氫,或與電儲能一樣將氫能(néng)再轉化為電能輸出,甚至基於氫(qīng)能供熱或(huò)熱電聯(lián)產(chǎn)來滿足下遊用戶(hù)供暖需求;將棄風棄光(guāng)轉化為氫能並進行(háng)跨季節存儲,在降(jiàng)低製氫成本的(de)同時,增強新能源供給(gěi)適應下遊用能需求季節性波動的能(néng)力。
(三)現有體製機製及(jí)標準與綠氫(qīng)供應體係不匹配
現階(jiē)段的氫能供應以(yǐ)化石能源製(zhì)氫(qīng)為主,將氫氣作為原料就地應用於(yú)化工、煉油行業(yè),氫氣按易燃易爆危險化學品進行管控。雖然《氫能產業發展中長期規劃(2021—2035年)》明確了氫能在能(néng)源體係中的定位,但將氫氣作為能源產品,針對可再生能源電解水製氫、規模化氫儲運等的產業垂直管理與安全監管體係有待(dài)建設,產(chǎn)業規劃、安全管理等方麵(miàn)的主管機構沒有明確歸口,跨部門協調、跨領域協作機製亟待完善。隨著綠氫供應全(quán)產業鏈、各環節逐步從試(shì)點示範轉入推廣應用,有關體製機製與產業發展實際(jì)不匹配的短板逐(zhú)步顯現。
現行的氫能(néng)標(biāo)準體係主要針對燃料電池和交通領域應用,綠氫供應相關的標準規範製定滯後於行業發展,缺乏工程數據和實踐案例支撐,不協(xié)調、不配套的現象較為突出。目前,在綠氫供應中的製氫、氫儲運等環節,統一的技術導則、行業約束標準缺失,而不同企業的(de)電解水製氫、電氫係統集成、管道輸氫等項目差異性較大(如設計技術水平、性能指(zhǐ)標、項目驗(yàn)收、運行維護、服務條款),對比(bǐ)基準不統一等問題嚴重(chóng),製約了行業的規範化發展。需要說明的是,綠氫供應體係涉及電能和氫能的接口(kǒu)與耦合,不同於現有標準(zhǔn)體係中按照產業鏈條進行劃分的模式;需基於氫氣的(de)能源屬性,係統研究氫電融合相關(guān)的標準體係框架,以此保障綠(lǜ)氫供應體係建(jiàn)設需求,切實發揮標準對產業發展的引(yǐn)領作用。
4
 
以氫儲運環節的高質量發(fā)展支撐綠(lǜ)氫供應(yīng)體係建設
 
綠(lǜ)氫供應體係建設麵臨的主要技術挑戰包括:規模化(huà)、高效率電(diàn)解水製氫(qīng)技術,氫(qīng)電耦合智能(néng)調控技術,高安(ān)全性、低(dī)成(chéng)本、大規模的氫儲運技(jì)術。電解水(shuǐ)製氫技術在我國發(fā)展時間較長,產業界關注度高,國產堿(jiǎn)性電解槽單機製氫量超過1000 m3/h並實現出口,未來研究圍繞提高電流密(mì)度、降低直流(liú)電耗以增強製氫能力等方麵展開(kāi);電解槽優化與氫電(diàn)融合智能調(diào)控策略的聯合攻關,也是領域技術的研究重點。
氫儲運承擔著連接上(shàng)遊電解(jiě)水製氫、下遊消納用氫的關鍵角色,是調節綠(lǜ)氫供需時空(kōng)錯配、提升綠氫靈活供應(yīng)水平的重要(yào)保(bǎo)障;相應發展事(shì)關氫儲運環節安全、儲運成本(běn)降低(dī),成為提升綠(lǜ)氫供應產業競爭力的核心環節。大規模氫儲運技術研究在我國起步較晚,技術儲備、示範應用較為薄弱,運行(háng)數據和經驗積累偏少,規範標準體係不健全;雖然我(wǒ)國氫氣產量居世界首位,但氫(qīng)氣用戶集中在石油、化(huà)工等傳統領域,氫氣生產和消耗在區位上通常相鄰,不涉及大規模、長距離輸送問題。因此,氫(qīng)儲運是我國氫產業鏈(liàn)發展的短板和弱項,成為氫電融合發展的技術(shù)難點;加(jiā)快氫儲運關鍵技術裝備的研製和產業化,促進綠氫應用成本降低並推動綠氫產業化應用,以此(cǐ)支撐綠氫供應體係建設(shè)。
(一(yī))強化氫儲運關鍵基礎問題研究
氫氣的質量能量密度高(gāo)(約120 MJ/kg),但標況(kuàng)下的體積能量密度低(約10.8 MJ/m3),降低(dī)溫度、提高壓力是(shì)實現氫能高(gāo)效儲運的主要方式。氫儲運分為高壓(yā)氣(qì)氫、深冷液(yè)氫、固態儲氫、有機液體儲氫、液氨、甲醇等形式。
長期(qī)在深冷(lěng)、高壓、臨氫條件下運行的氫儲運裝備,其服役性能(néng)、損傷及劣化規律相比與常規氣體儲存裝(zhuāng)備差異(yì)明顯。揭(jiē)示材(cái)料在深冷、高壓、臨氫條件下的(de)性能演化規律與損傷機理,調控(kòng)服役環境下材料性能,提出創新性的氫儲運裝備設計理念與方法,是開(kāi)發高性能低成本抗氫材料、保障氫儲運(yùn)裝備長壽命及安全可(kě)靠服役的重要基礎(chǔ)。
① 提升氫儲運裝備材料在極端服役條件下(如-253 ℃液氫、30 MPa以上高壓氫氣)的(de)基礎性能測試與評價能力,支持氫儲(chǔ)運裝備相關的新材(cái)料開發、零部件測(cè)試與產品認證。
② 對於金屬儲氫(qīng)容(róng)器與輸氫(qīng)管道,探明氫侵入金屬內部的機製及其(qí)對材料氫損傷行為的影響規律(lǜ);對於複合材料(liào)輕量化儲氫容器與柔性輸氫管道,研究氫氣環境下聚乙烯、尼龍、橡膠等非金屬材料微觀(guān)組織及力學性能演化機製,探明材料、應力與高壓氫耦合作用下非(fēi)金屬材料(liào)的氫鼓包、溶脹等損傷規律(lǜ)及調控方(fāng)法,為氫儲運裝備選材、設計、製造、維護(hù)提供(gòng)依據。
(二)加快氫儲運技術裝備攻關
氫氣的規模化儲存主要(yào)有高壓氣態儲氫、深冷液態儲氫,規模化(huà)的輸運方式主要(yào)是長管(guǎn)拖車輸氫、管道輸氫、將氫轉化為氨再(zài)進行輸送。在高壓氣態儲氫裝備方向,實現了固定式儲氫高(gāo)壓容器的自主可控(kòng),獨創的鋼帶錯(cuò)繞式全多層儲氫(qīng)高壓容器技術水平領先;著眼氫能輸送規模的快速增長,研製地下儲氫庫等超(chāo)大型儲(chǔ)氫裝備,開發高性能、低成本的抗氫材料,以有效(xiào)降低裝備成本並提高應用經濟性。在深冷液態儲氫裝備領(lǐng)域,形成了噸級 / 天的氫液化能力,氫液化、儲存、轉運的(de)產業鏈;但大規(guī)模、高效率的氫液化裝備與技術仍是(shì)薄弱(ruò)環節,液氫泵、加注槍、密封件(jiàn)等核心零部件與材料技術麵臨“卡脖子”風險,需(xū)加快研製並擴大應用規模。
在氫氣規模化輸運裝備方向,國產長管拖車輸氫已具規(guī)模,在短距離、500 kg級氫(qīng)氣(qì)輸(shū)運方麵發揮了積極作(zuò)用(yòng);但輸運效率較低、能耗大,需盡快攻(gōng)克30 MPa以上輕量化長管拖車輸氫技術。管道輸氫是實現氫氣大(dà)規模、長距離、安全經濟輸運(yùn)的主要方式。在高壓力、大直徑、長距離的(de)金屬輸氫管道(dào)方向,國產鋼管在管材與氫(qīng)氣(或摻(chān)氫51吃瓜网)相容性(xìng)、高強度(dù)抗氫性能等方麵存(cún)在短板;具備耐氫性能的壓力表、安全閥、大流量壓縮機等關鍵零部(bù)件未能實現國產(chǎn)化,部件的可靠性、使用壽命、密封性亟需提升。而(ér)在中低壓的非(fēi)金屬輸氫管道方(fāng)麵,國內外均處於起步階段;國內(nèi)企業擁有柔性非金屬管道知識產權,需加快推進柔性輸氫管道方麵的標準製定、設計製(zhì)造、應用(yòng)示範。
(三(sān))提升氫儲(chǔ)運裝備安全(quán)檢測技術水平
氫儲運裝備在製造和服役過程中不可(kě)避免(miǎn)地存在缺陷或產生損(sǔn)傷,可能在載荷與環境共同作用下失效。氫氣(qì)易泄漏(lòu)、高壓密封難,侵入傳感材料後導致檢測信號(hào)漂移,加大高壓氫(qīng)環境下檢測傳(chuán)感的難度(dù)。國產氫儲運裝備的質量和技術水平不(bú)適應氫(qīng)能產業快速發展的需要(yào),需攻克超高壓、極低(dī)溫氫能裝備安(ān)全(quán)檢測評價技術,建立檢驗檢測、技(jì)術實證等平台;發展氫儲運裝備的缺(quē)陷分類方法(fǎ),分析在高壓(yā)、深冷、臨(lín)氫環境下的缺陷(xiàn)演(yǎn)化規律,探明(míng)缺陷演(yǎn)化對裝備服役性能及失效的影響機製。
開發氫儲(chǔ)運裝(zhuāng)備的在線檢測與監(jiān)測技術,對氫儲運裝備製造、服役過程中(zhōng)的典(diǎn)型缺陷和損傷進行檢測與識別,針對結構(gòu)健(jiàn)康狀態進行診斷評估。改進大容量複合材(cái)料高壓儲氫容器製(zhì)造缺陷的無損檢測、低(dī)溫絕熱液氫儲(chǔ)氫容器的絕熱性(xìng)能喪失與氫氣泄漏快速監(jiān)測、輸氫管道泄漏(lòu)檢測及監測、缺陷(xiàn)在線檢測、結構健康狀(zhuàng)態診斷等技術,完善氫(qīng)儲運裝備安全檢測、監(jiān)測技術等標準。運用信(xìn)息技術和設備參數實時監測數(shù)據,增強設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)分析能力。開發氫能(néng)裝備和應用終端的風險狀態評價與預警工具,形成(chéng)氫能裝備(bèi)的性能檢測、試驗方(fāng)法、標準規範、基礎設施,發展“材料+部件+裝備+係統”的全鏈(liàn)條檢(jiǎn)測與評估體係。
5
 
有關綠氫供應體係建設的發展建議
 
以綠氫為基礎重塑氫能供應體係,不是單一考慮加快發展上遊的新能(néng)源電解水(shuǐ)製氫並逐步替代化石能(néng)源製氫,而是統籌綠(lǜ)氫上 / 下遊規模(mó)化供需和儲運網絡布局,以係統性思維推動氫電融合發展、調節綠氫供需時空錯配。
(一)注重頂層設計,統籌規(guī)劃布局
綠氫供應體係建設是係統工程,應協同推進產業鏈上“製、儲、輸、用”各環節,與新型電力係統(tǒng)建設進(jìn)程相(xiàng)協調。建議采用氫電融合發展的(de)係統性思維,開展綠氫供應體係頂層設計;統籌全產業鏈的(de)中長期規劃布局,集中式與分布式並舉,大規模、長距離(lí)儲運與就地消納利用結合(hé),確保(bǎo)整體資源的優化配置。發揮綠氫供應體係在促進大規模(mó)、高比例新能源消納(nà)方麵的關鍵作用,增強新型電力(lì)係統的長時儲能與靈活調節能力,提(tí)高(gāo)整個能源供應體係的魯(lǔ)棒性。
(二)建設基礎設施,化解時空錯配矛盾
綠氫供應體係供應側、需求側的時空錯配矛盾需要化解。建議依據氫電融合理念,統籌各地區、各領域發展規劃,穩步推動(dòng)輸電與輸氫、製氫與儲氫相(xiàng)關的基礎設施建設。特高壓輸電線路、氫儲輸係統(tǒng)互為補充,消除新能源資源與用氫(qīng)需求的(de)空間錯配,實現可再生能源的充分利(lì)用(yòng),提高綠氫大規模推廣應用的技術及(jí)經濟可行性。製氫與儲(chǔ)氫相互協同(tóng),開(kāi)展(zhǎn)綠氫供需的時間錯配(pèi)調節,提升綠氫供應的(de)靈(líng)活性和可靠性,為高比例可再生能源接入新型(xíng)電力係統提供大規模的(de)儲能能力支撐。
(三)開展試點示範,驅動技術創新(xīn)
在綠氫供應體係發展初期,市場(chǎng)機製尚未成(chéng)熟,需要為新技術創造成(chéng)長環(huán)境、提供(gòng)產業化機遇。發揮領軍企業在產業發展方麵的“龍頭”作用,以“產學研用(yòng)”協調發展模式構(gòu)建行業(yè)技術創新體係(xì)。從原始技術創新、單項技術攻關及優化升級(jí)、領域技術(shù)集成(chéng)創新三方麵著手,把握(wò)資源稟賦(fù)和(hé)能源供需特點,因地製宜開展多類場景(jǐng)、不同規模的試(shì)點示(shì)範,從而引導甚至驅動技術創新成果的應用轉化落地(dì)。
(四)完善體製機(jī)製,營造發(fā)展環境
綠氫作為未來新型能源體係中的重要(yào)組成部分,相應的管理機製尚不健全,製約綠氫工程(chéng)項目高效率實施、綠氫供應體係高質量建設。建議論證並修訂審批(pī)核準、建設運(yùn)營、安全監管等行業政策,完善(shàn)跨部門協調模式,探索碳稅、差別電價、特別路權等綠氫價格(gé)補償(cháng)機製;加快構建多層次、全方位的氫能技術標準體係,涵蓋國家標準(zhǔn)、行(háng)業標準、團體標準、企業標準。盡快將(jiāng)氫氣按照(zhào)能源屬性管理,匹配氫能規模化發(fā)展、多元化應用的實際需要。

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