除煤制氫以外，工業(yè)副產(chǎn)氫一直是我國最主要的氫氣來源之一。隨著氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，工業(yè)副產(chǎn)氫越來越在氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展初期和中期的氫源供給中被寄予厚望。業(yè)界認(rèn)為，目前氫能發(fā)展尚處于初期，可優(yōu)先利用低成本、產(chǎn)量大的工業(yè)副產(chǎn)氫作為氫源，在“前綠氫時(shí)代”，推動(dòng)氫能產(chǎn)業(yè)的快速規(guī)模化應(yīng)用。

近日，湖南省發(fā)改委、能源局聯(lián)合發(fā)布《湖南省氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》，提出2022-2025年為湖南省氫能產(chǎn)業(yè)培育期，在此期間，實(shí)現(xiàn)工業(yè)副產(chǎn)氫利用率明顯提升，可再生能源制氫發(fā)展突破，形成氫源和燃料電池整車雙輪驅(qū)動(dòng)發(fā)展格局，氫能全產(chǎn)業(yè)鏈初具規(guī)模。

除煤制氫以外，工業(yè)副產(chǎn)氫一直是我國最主要的氫氣來源之一。隨著氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，工業(yè)副產(chǎn)氫越來越在氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展初期和中期的氫源供給中被寄予厚望。業(yè)界認(rèn)為，目前氫能發(fā)展尚處于初期，可優(yōu)先利用低成本、產(chǎn)量大的工業(yè)副產(chǎn)氫作為氫源，在“前綠氫時(shí)代”，推動(dòng)氫能產(chǎn)業(yè)的快速規(guī)模化應(yīng)用。

多地開始重視布局

國家發(fā)改委、國家能源局今年3月聯(lián)合印發(fā)的《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃（2021-2035年）》提出，到2025年，初步建立以工業(yè)副產(chǎn)氫和可再生能源制氫就近利用為主的氫能供應(yīng)體系；到2030年，形成較為完備的清潔能源制氫及供應(yīng)體系，可再生能源制氫廣泛應(yīng)用；到2035年，形成氫能產(chǎn)業(yè)體系，可再生能源制氫在終端能源消費(fèi)中的比重明顯提升。

據(jù)中國氫能聯(lián)盟測算，預(yù)計(jì)到2030年，我國氫氣年需求量將達(dá)3715萬噸，在終端能源消費(fèi)中的占比約為5%，到2050年，氫氣年需求量將接近6000萬噸，氫能在終端能源體系中占比超過10％。

多位業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)下，綠氫將是氫能產(chǎn)業(yè)未來重要的發(fā)展方向，但當(dāng)前，由于可再生能源資源稟賦與終端用能需求空間分布不匹配，能源用氫政策不能“一刀切”。我國是全球最大的工業(yè)副產(chǎn)氫國家，因此工業(yè)副產(chǎn)氫在氫氣供應(yīng)方面有著得天獨(dú)厚的優(yōu)勢。同時(shí)，與可再生能源電解水產(chǎn)業(yè)資源豐富的西北地區(qū)相比，工業(yè)副產(chǎn)氫可覆蓋京津冀、長三角和廣東地區(qū)，與氫能應(yīng)用先發(fā)地區(qū)匹配。

基于此，多地開始重視工業(yè)副產(chǎn)氫的布局。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，截至目前，已有近40個(gè)省（區(qū)、市）發(fā)布了涉及氫能的規(guī)劃和政策，其中，上海、山東、山西、內(nèi)蒙古等地都提出要發(fā)揮本地的“工業(yè)副產(chǎn)氫資源優(yōu)勢”。例如，《上海市氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃（2022—2035年）》提出，將工業(yè)副產(chǎn)氫列為該市即將啟動(dòng)的氫能供應(yīng)保障工程的首位。“十四五”期間，上海將重點(diǎn)推進(jìn)低碳、安全的工業(yè)副產(chǎn)氫源保障項(xiàng)目建設(shè)，保障燃料電池汽車規(guī)模化推廣的用氫需求。

綠氫替代前最具經(jīng)濟(jì)性

《中國氫能源及燃料電池產(chǎn)業(yè)白皮書》指出，我國的焦?fàn)t煤氣、氯堿化工、合成氨及合成甲醇、丙烷脫氫等工業(yè)每年能夠提供百萬噸級(jí)的氫氣供應(yīng)，可在氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展初期提供低成本、分布式氫源。

北京佳安氫源科技股份有限公司總經(jīng)理江風(fēng)表示，提純利用工業(yè)生產(chǎn)過程中排放的氫氣既能提高資源利用率和經(jīng)濟(jì)效益，又能降低污染、改善環(huán)境。“低成本氫源還將縮短基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)項(xiàng)目投資回收期，讓更多企業(yè)愿意參與建設(shè)，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展，同時(shí)還能減少混有氫氣的廢氣燃燒，降低碳排放，減少燃燒后處理尾氣的環(huán)保投入，極大提高環(huán)保效益。”

中國國際工程咨詢有限公司高級(jí)工程師張建紅指出，隨著未來碳交易機(jī)制的進(jìn)一步成熟，煤制氫成本將因其產(chǎn)生的大量碳排放而有所上升。而電解水制氫由于電力價(jià)格、設(shè)備技術(shù)等因素，成本仍然較高。因此，與煤制氫、天然氣制氫、電解水制氫相比，工業(yè)副產(chǎn)氫的綜合成本優(yōu)勢更加明顯。

值得關(guān)注的是，工業(yè)副產(chǎn)氫還具備較大的減碳潛力。張建紅指出，以氫能重卡為例，49噸柴油重卡百公里油耗在32升左右，其百公里碳足跡為105公斤。而對(duì)于49噸氫能重卡，如果采用工業(yè)副產(chǎn)氫，百公里碳足跡可降至82.639公斤，單位車程碳足跡下降近21%。根據(jù)《節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖2.0》，49噸氫能重卡的百公里氫耗將從目前的10公斤降至2030年的7.5公斤。隨著氫能重卡氫耗量的降低，其碳排放量也將進(jìn)一步減少。

“在氫冶金方面，根據(jù)測算，制備相近品質(zhì)的鐵水，即使采用焦化副產(chǎn)氫，理論上仍可降低高爐工序近20%的碳排放量。”張建紅表示。

還需穩(wěn)慎發(fā)展

“需要注意的是，工業(yè)副產(chǎn)氫并不能完全解決氫能的高成本問題，‘雙碳’目標(biāo)下，工業(yè)副產(chǎn)氫的綠色程度也遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。”對(duì)此，張建紅建議，應(yīng)穩(wěn)慎發(fā)展工業(yè)副產(chǎn)氫。

“短期來看，工業(yè)副產(chǎn)氫是未來20年過渡階段的最佳選擇之一。近期，氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展較快的地方應(yīng)充分利用工業(yè)副產(chǎn)氫快速壯大市場規(guī)模。”張建紅表示，在“前綠氫時(shí)代”，發(fā)展工業(yè)副產(chǎn)氫將成為培育氫能終端市場的重要手段。通過提升工業(yè)副產(chǎn)氫在能源領(lǐng)域的應(yīng)用比例，可顯著提升經(jīng)濟(jì)價(jià)值。同時(shí)，逐步對(duì)化工、鋼鐵等行業(yè)進(jìn)行改造，有助于傳統(tǒng)高碳行業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，實(shí)現(xiàn)大規(guī)模降碳。

從市場發(fā)展的角度看，工業(yè)副產(chǎn)氫應(yīng)結(jié)合地域資源特點(diǎn)，與多種氫源齊頭并進(jìn)發(fā)展。“氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展初期，由于電解水制氫成本還較高，短時(shí)間內(nèi)很難成為氫氣的主要來源，工業(yè)副產(chǎn)氫由于成本相對(duì)較低、運(yùn)輸方便等優(yōu)勢將成為發(fā)展重點(diǎn)。中期階段將以煤制氫+CCUS、可再生能源發(fā)電制氫等大規(guī)模集中穩(wěn)定供氫為主，工業(yè)副產(chǎn)氫為輔助手段。進(jìn)入綠氫時(shí)代，可再生能源發(fā)電制綠氫將是最重要的供氫方式，煤制氫+CCUS、生物質(zhì)制氫等將成為有效補(bǔ)充。”張建紅進(jìn)一步表示。