渭南大步迈向氢能时代———聚焦渭南市氢能和燃料电池产业开发应用及前景

渭南日报 记者 史王萍 通讯员 张孟歌

氢能源作为21世纪最具发展潜力的清洁能源之一,被视为有可能引领人类新一代能源革命的新能源。自我国将氢能写入2019年《政府工作报告》以来,氢能产业已经成为关注的热点。如果说国家将氢能产业提升到战略层面是发展氢能产业的“天时”,那么我市的能源资源和潜力便是“地利”。立足我市氢能资源禀赋,去年以来,市委、市政府积极培育壮大战略性新兴产业,提早着手布局发展氢经济,抢占氢能和燃料电池产业新高地,加快新型工业聚集地建设,不断推进工业结构转型升级。目前,韩城旭强瑞天然气制氢项目和澄城恒泰氢能示范园项目顺利开工建设,同时,澄城恒泰新能源有限公司还启动了一座加氢加LNG一体站建设项目。这两个项目一期今年投产以后,将每年生产氢气7400万Nm3(约6652吨),可实现年均销售收入约15亿元。随着这两个氢能产业项目的深入推进,渭南通过布局氢能和燃料电池产业实现工业经济“变道超车”的现实路径进一步明晰——在政策和资金等多重利好因素的刺激下,一个涵盖制氢、储氢、输氢、氢安全以及燃料电池技术的初步应用体系正在形成,一场“加氢5分钟,续航600公里”的动力革命正在进行中,一种覆盖全产业链、推进燃料电池商业化的绿色发展新业态正在孕育中。渭南,这个传统煤化工能源基地开始迈入绿色氢能时代……

仲夏时节,澄城恒泰氢能示范园区里,工人们紧张地忙碌着。“3月正式复工复产以来,我们加快项目建设进度,要把耽误的工期抢回来。”陕西恒泰新能源有限公司总经理景栋表示,随着疫情防控进入常态化,企业进一步严格标准规范,加快“一厂两站”工程建设,确保年内完成一期项目主体工程,同时做好二期前期准备工作,着力打造全省最大的氢能源利用基地,力争年底或者明年年初可以投产达效。

这是渭南正致力于打造氢能示范基地的一个缩影。去年以来,我市抢抓氢能产业进入大规模市场化临界点的历史性机遇,加快氢能产业化步伐,大力推进氢能技术创新和科技成果转化,积极构建创新能力强、产业化水平高、配套设施完善、示范应用领先的氢能产业体系,力争把氢能产业发展成支柱产业,推动我市成为全省乃至西部能源结构调整优化、绿色发展转型的示范城市。

制取多样储运便利绿色环保

氢经济成为产业竞争新高地

“氢能产业是我国新能源产业发展的一个重要方向,是绝不可忽视的产业新高地。氢能是多能源传输及融合交互的纽带,以其燃烧值高、制取多样、储运便利、绿色环保等特点,成为未来清洁低碳能源系统的核心之一,被普遍认为是解决能源、环保等问题的重要选择甚至‘终极方案’。”市工信局局长王蕾介绍说,以氢作为能源的经济结构称为氢经济。氢能与燃料电池汽车是氢经济的关键领域,代表着全球能源、交通系统转型发展的重要方向,被公认为是未来技术、产业竞争新的制高点之一,近几年来世界主要国家陆续进入了重要发展窗口期。

氢经济产业链包括上游制氢、中游储/运氢、下游用氢三大环节,氢燃料电池汽车是氢能利用的最重要领域,产业链包括“材料—零部件—整车”,以及“制氢—储/运氢—加氢”两大产业链。据预测,到2050年,氢经济市场规模将达2.5万亿美元,带来3000多万个就业岗位,占全部能源消费比重的18%。

2019年3月,《政府工作报告》中首次写入“推进充电、加氢等设施建设”。据统计,截至目前,我国共出台了21个相关政策支持氢能产业发展,20余个省市出台氢能发展规划或氢燃料汽车发展规划,地方政府支持氢能及燃料电池汽车商业化示范运行的热情高涨。尤其是在长三角区域,氢能产业集群发展加速,部分城市抢占发展先机。陕西省指出要因地制宜做好清洁能源设施建设和运行保障,全面加快散煤替代步伐。就渭南而言,传统煤炭资源在我市工业占比较重,氢经济对未来转型发展具有不可替代的前端基础作用。

“这对我们渭南来说,是千载难逢的发展机遇。我们要提早准备、快速行动,一定要走在新能源产业发展的前列。”王蕾表示,“当前渭南面临经济转型升级、大气污染防治、脱贫攻坚等紧迫任务,氢经济产业属性和布局发展不仅能为渭南极大地缓解发展压力,同时带来可观的经济效益、环保效益和社会效益。更重要的是,我们发展氢经济具有得天独厚的优势。”

——中西部区域产业布局空白较大,区域发展竞争小。目前周边只有神木出台了氢能源产业发展规划,西安零星落地了研究型机构,产业发展进程较慢,而且都未列入重点布局发展产业类型,甘肃、山西南部、河南西部等地尚未进行产业布局,这为渭南在域内布局氢经济产业提供了空间和机遇。

——渭南装备制造、新能源产业布局较早,产业发展基础良好。渭南将装备制造和新能源产业作为重点,产业布局较早、园区承接能力强、基础设施完备、政策优厚、区位优越、交通便捷,先后落户了一批动力电池、新能源汽车、工程机械、3D打印等企业,未来对承接氢能及燃料电池汽车产业有极大的适应性和互补性。

——渭南氢能资源富集,制氢路径多样。典型的制氢路径包括工业副产品制氢(钢铁厂、焦化厂尾气)、煤制氢、天然气重整制氢、水电解制氢、风能太阳能电解水制氢等。渭南煤炭资源丰富,化工企业聚集,风能光能再生能源充足,氢能资源的广泛来源和制氢路径的多样性,能够极大地带动氢能资源开发利用,以及包括制氢、储/运氢、加氢产业链装备制造业集群发展。

提前谋划提早布局

让渭南氢能产业“振翅腾空”

作为传统能源生产重点区域,随着产业转型和环保压力的不断增大,渭南必须迅速抢抓氢能产业进入大规模市场化临界点的历史性机遇,学习借鉴先进发达城市发展经验,以资源换产业,加强合作促进转型,快速布局西部氢能产业链,抢占区域经济发展新高地。

今年3月3日,总投资5亿元的陕西恒泰氢能利用示范园建设项目在澄城县开工建设,示范园项目以液化天然气终端网络建设和发展为主体,致力于天然气、甲醇、氢气的存储和销售。产能大约是每天7~8吨,主要都是高纯氢。项目建成后,将成为全省最大的制氢生产基地,可实现年均销售收入7.45亿元。目前,陕西恒泰新能源有限公司还启动了一座加氢加LNG一体站建设项目,已进入招标阶段。

陕西恒泰新能源有限公司的主营业务是天然气以及甲醇相关业务。目前该公司的天然气业务在全国排名前十,年销售额大约16亿元。对于为何将氢能利用示范园建设项目落地在渭南市澄城县,该公司总经理景栋告诉记者,作为以天然气业务为主的公司,主要关注的是全国各地燃气以及加气站的供应。目前重卡领域还是以天然气燃料为主,近些年全国天然气重卡的销量也一直在爬升。然而作为清洁能源,氢能的本质是一种灵活的能源载体,既是零排放的二次能源,也能把电网、天然气和热力网连起来。出于对未来能源市场的考虑,该公司将目光转向了氢能。

“氢燃料电池汽车是氢能利用的关键领域,能够实现车辆使用阶段‘零排放’、全生命周期‘低排放’以及能源的高效利用,同时具有续驶里程长、燃料加注时间短、安全有保障的优势,在车辆适用类型、应用领域等方面与纯电动汽车有较强的互补性。在今后较长一段时间内,氢燃料电池汽车将与纯电动汽车共同发展、长期并存,共同支撑我国汽车产业转型升级。”关于澄城氢能利用示范园建设项目,景栋还详细分析了项目发展的三大优势:

——成本优势:目前制氢的方式中,天然气制氢相对来说更简单,更方便,且成本更低。此外,天然气制氢的纯度更高,供应量更稳定,更适合用于氢燃料汽车。而我们公司主营天然气,所以天然气制氢的成本就会更低。

——区位优势:关中经济一体化是西安的一项重点规划,而渭南澄城县是关中经济一体化中的一部分,且附近城市群规模较大,相对全国来说,规划时间也较早,但是氢能资源较匮乏。项目园区的地址辐射范围300平方公里,能够更好地服务于西安市场。

——资源优势:澄城县的地下煤矿资源非常丰富,但是出于环保考虑,对煤矿的开发力度比较小。澄合矿业有一个地下煤气化的项目,就是将煤炭在地下燃烧形成合成气,并将合成气加以利用。煤炭在地下燃烧,这种方式对空气环境没有污染。并且通过对产生的合成气进行检测,大约30%为氢气,其他为一氧化碳、甲烷等。

“我们正是看中了这三大优势,所以提前进行了氢能布局。这个项目如果成功,那我们的氢气资源就会非常丰富,并且价格会更低。而价格合适的氢源是发展氢能与燃料电池产业的保障。”景栋说,“我们还计划开辟物流市场,然后会根据市场情况来决定加氢站的主营方向。”

据了解,该示范园项目不仅负责制氢,下游还会新建两座加氢加气一体站,所以该项目的能源替换率很高。除此以外,根据该项目示范园长期规划,园区会加大与西安各高校进行科技研发,聚焦在军工、半导体以及光伏产业等领域展开广泛深度合作,进一步推动西北地区的氢能发展。

除此之外,投资2亿元的韩城旭强瑞天然气制氢项目也顺利开工建设。该项目新建一套2亿Nm3高纯氢生产装置,目前项目备案已完成。其中一期利用LNG富氢尾气变压吸附提取5000万Nm3高纯制氢装置正在进行设计及设备采购,预计今年8月投产,可实现年均销售收入7亿元。这两个项目一期今年投产以后,将每年生产氢气7400万Nm(约6652吨)。

立足我市资源禀赋,民营企业抢占市场先机,主动投资建设氢能源产业项目。随着这两个项目的深入推进,我市氢能产业迈出实质步伐,氢能和燃料电池产业步入新阶段。

加大政策资金扶持

抢占氢经济发展制高点

氢能作为一种灵活的二次能源,可以有效地将电网、热力管网和各类终端燃料的利用结合起来,促使能源供应端融合。而且,依托氢燃料电池技术,可以将氢气转化为电能,实现电网的调峰调频,实现光伏、风电等可再生能源补充发电。在当前能源格局深度调整的大背景下,各地纷纷抢先布局氢能产业,一个氢能产业的“风口”正在快速形成。

如何抢抓氢能产业发展“风口”?如何加快氢能全产业链发展?

2019年4月,渭南市工信局邀请广东佛山氢能标准研究中心赵吉诗博士来渭作了氢能和燃料电池产业相关知识讲座,拉开了渭南氢能和燃料电池产业发展的序幕。2019年5月市工信局派员参加四川成都氢能国际和燃料电池产业大会,深刻体会了全国产业如火如荼的局面,形成近万字的报告,得到市政府领导的高度重视。2019年9月,第四届国际氢能与燃料电池汽车大会在江苏如皋举行。在市领导的关注下,应大会主办方邀请,渭南市外经局、工信局、能源局,韩城市等6家有关单位参会。通过参会,与会人员对氢经济产业的发展及对能源、环保、交通、智能制造等业态带来的影响有了系统全面的认识,达成了共识,形成了加快渭南氢能和燃料电池产业发展的报告,并按市政府领导指示,“工信局牵头,经合局、发改委配合,共同做好氢能和燃料电池产业发展这项工作”。

“光伏、光热、风、水,都是可再生能源,陕北一些地区建了许多‘风车’,我们澄城、合阳等地大力发展光伏发电设施,安装了许多光伏电池板,但这些电能并不是全部都能进入电网。这些能源是清洁环保能源,但是不能储存起来利用,氢能源就能很好地储存起来。”市工信局新兴产业促进科科长李军战介绍说,通过消纳弃风弃光弃水等可再生能源,制取“绿色”氢,可以向交通运输、电站、日常生活等领域提供能源,实现全程零碳排放。同时,将氢作为原料,开展煤炭、重油的清洁化开发利用,实现传统化石能源开发和利用过程碳排放双降。

对于渭南氢能产业的未来发展,王蕾表示:“氢能产业的发展必须从大局出发、从长远出发,着重氢能全产业链的布局与发展。”他解释道,整个氢能产业链上涉及制氢、储氢、运氢以及应用等多个环节,这些环节之间互相联系、相互制约,可以说牵一发而动全身。渭南的氢能产业发展势头非常好,渭南想要在氢能产业及市场中站稳脚跟,必须着眼未来,专注氢能全产业链的发展,进而建设一个覆盖全产业链、推进燃料电池商业化的国际化平台,这样才能加速推动氢能燃料电池技术和产业大发展。

具体来看,就是必须紧抓新能源补贴政策延长的机遇,上下借力,多措并举,奋力将氢能源及燃料电池产业发展成我市经济增长的新亮点、新引擎、新支柱。

作为一项绿色新业态,市委、市政府高度重视氢经济产业发展,拟将氢经济产业发展上升为渭南经济发展的战略性产业,加快制定渭南市氢能与燃料电池汽车发展意见和规划,支持制氢和储运加氢设备企业发展,布局加氢站建设,开展燃料电池汽车示范应用,创建国家氢能和燃料电池汽车示范城市。根据氢经济“制氢—储/运氢—加氢”和“材料—零部件—整车”两条产业链特征,制定各环节发展扶持政策和实施细则,研究制定扶持政策,完善服务体系。同时利用“西安研发、渭南制造”的发展思路,积极承接西安氢能人才、科研成果的产业辐射,形成两条产业链同步推进、协调发展的全产业链格局,抢占关中平原城市群氢产业发展先机,打造西部地区氢经济新高地,形成新的产业体系。

根据氢经济发展思路,我市工信、招商相关部门迅速行动起来,积极对接企业,抢占招商引资先机,近期已与央企东方电气集团进行对接,将同国家能源集团签订合作协议,并正在积极引进燃料电池“头部企业”北京亿华通、广东泰极等公司。同时,还将进一步出台优惠政策和建设可再生能源制氢项目建设绿色通道。加快运动场馆、党政机关、医院等大型建筑和居民小区、工业园区等社区的清洁发电和清洁采暖;加快氢燃料电池汽车对公交车、中重型物流车、环卫车等柴油汽车的替代等等。

结合我市新能源动力产业发展现状,我市还将进一步统筹载元派尔森、聚泰新材、红马科技等动力电池材料企业,推进陕西坚瑞进平、天臣等电池企业,引进新能源动力(燃料电池)研究机构,推动新能源电驱电控集成上市企业越博动力项目落地,以打造创新创业特色载体平台建设为抓手,推动区域内新能源动力(燃料电池)集成系统产业集聚,协同发展。

作为21世纪最具发展潜力的清洁能源,氢能正在以难以想象的速度改变和塑造人类文明的进程。今天,在新旧动能转换之际,渭南这个传统能源基地已经开始了一场在氢能产业领域的全新冲刺……

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