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赛迪智库丨德国《国家氢能战略》对中国的启示
郧彦辉
2020-08-05 16:15  来源:澎湃新闻
6月10日,德国内阁通过了《国家氢能战略》(NWS,以下简称《战略》),旨在推进氢能产业发展,占据氢能技术领域的全球领先地位,从而领导全球氢能发展。该《战略》指明了未来德国能源发展的方向和基本框架,确定了有利于实现气候目标的必要步骤,既有助于提高国际能源合作,又能为德国经济创造新的价值链。中国已提出今年将制定国家氢能战略规划,研究德国《战略》出台背景及主要内容对中国有一定借鉴意义。
《战略》出台的背景
德国意欲借助氢能早日实现能源转型目标。氢能作为清洁、安全的能源,可以实现低碳甚至零排放,是促进全球能源转型的重要路径。
德国是全球能源转型的先行国家之一,根据规划,到2030年,温室气体排放量较1990年将减少55%,可再生能源的发电比重将提升至65%,2038年前关闭所有的煤炭火力发电厂。
目前,德国已实施了一系列促进转型的措施,比如,退出核电,修订出台《可再生能源法》,设立能源和气候基金。2018年德国可再生能源消费占到能源消费的18%;2019年,德国碳排放总量较1990年下降约35%,可再生能源发电量占46%。目前离目标仍存在一定距离,德国寄望于氢能在全球范围的领先发展,进而实现其能源转型目标。
德国力图成为全球氢能技术的领导者。德国一直重视氢能的开发与应用。一方面,注重氢能技术研发。比如,积极开发可再生能源发电制氢技术,利用电网和天然气管网等基础设施作为储能设备,积极开发液体有机氢载体储氢技术并已商用,强化氢燃料电池技术的研发和推广应用。
另一方面,加大政策支持力度,成立国家氢能与燃料电池技术组织,实施“国家氢和氢燃料电池技术创新计划”,建立氢能示范区,为购买燃料电池车提供资金补贴,优化基础设施、鼓励加氢站建设等。
6月4日,德国政府公布的应对疫情冲击刺激经济的1300亿欧元经济复苏计划,把促进气候转型和数字化转型作为目标,其中至少会投入90亿欧元用于发展氢能。从全球氢能技术发展来看,德国在燃料电池、加氢站等领域已初步确立世界领先地位。
德国看好氢能的未来市场发展空间。长期来看,氢能的国际需求将大幅增加。国际能源署数据显示,全球对氢能的需求从1975年的1820万吨已上升到2018年的7390万吨。国际氢能委员会预测,到2050年,氢能需求将是目前的10倍,氢能占全部能源消费的比重将达到18%。德国天然气网络运营商协会认为,2030年氢气在德国运输和工业部门的需求将增长37%。德国目前的氢能产量约占全球总量的20%,未来上升空间较大。
《战略》的主要内容
《战略》的主要内容共分为5大部分,氢能的潜力和机遇;国家氢能战略目标和愿景;氢能的现状、行动范围和未来市场;国家氢能战略治理体系;行动计划,即实施国家氢能战略的措施。具体来说,内容主要体现在以下方面。
明确两步走发展思路,近期夯实国内市场基础,中长期拓展欧洲与国际市场。《战略》的目标是降低氢能成本,积极开发氢技术,提升工业竞争力,保障能源安全等。为了实现这些目标,《战略》计划分两步走,从2020-2023年,夯实国内市场基础,并将在制氢、工业、供热、基础设施、国际市场开拓与合作等领域采取38项行动;2024-2030年,在巩固国内市场的基础上,拓展欧洲等市场,服务德国经济。为此,德国政府在实施该战略过程中,要整合气候、能源、产业和创新等政策。打造氢能技术核心,实现技术出口。德国期待成为氢能技术领域世界第一,尤其是绿氢技术,欲通过打造国内生产和应用市场,带动促进氢技术在全球的推广应用,增强氢能竞争力,实现技术进步和规模效应的良性循环。《战略》提出要实现氢能技术的大规模出口,进行全产业链技术研究,突破电解、氢能生物生产方法、燃料电池等技术;2020-2023年,能源与气候基金将提供3.1亿欧元用于绿氢研究;并提出了“氢技术2030”计划。
表2 “氢技术2030”计划布局未来市场,突出应用领域拓展。德国通过分析未来氢能市场的发展趋势,认为未来在工业、交通运输、供热等领域对氢能的需求都将增长,应针对未来市场状况进行布局。《战略》提出了制氢、应用、基础设施等方面的实施措施,尤其注重应用。在制氢方面,支持工业电解槽,探索电解槽运营商与天然气或电网运营商的合作模式;在应用方面,氢能优先考虑应用于运输和工业领域,减少钢铁和化工行业的排放,支持高效燃料电池加热系统,促进供热领域的应用;在基础设施方面,加快加氢站的网络布局。
构建组织保障体系,完善监管机制。为确保《战略》的顺利实施,根据市场发展情况及时调整相关政策。《战略》提出建立德国国家氢能委员会,由经济、科学等领域26位专家成员组成。政府还将建立一个氢能协调中心,协助各部委和氢能委员会的工作,监测产业进展情况,并进行评估。为保障联邦政府和州之间的协调配合,德国将成立新的工作组,评估《战略》实施情况,并将结果以年度报告形式呈现。
几点启示
中国作为最大的能源生产和消费国,当前氢气产量约为2000万吨,是全球第一产氢大国。但目前还有不少薄弱环节,比如制氢、储氢等技术与国际先进水平存在明显差距,须做好以下准备。
尽快制定国家层面的发展规划,确保氢能产业有序发展。德国、日本、澳大利亚等国已先后制定氢能国家战略,战略布局走在了前面。今年中国国民经济和社会发展计划的主要任务之一,就是制定氢能产业发展战略规划。所以,中国应加强顶层设计,制定国家层面的发展战略和分阶段发展目标,明确产业发展路线图,引导氢能产业有序发展。
聚焦核心关键技术,明确应用重点领域。
一是培育技术创新体系。整合企业、科研院所等各种优势资源,加强产业技术中心、重点实验室等创新平台建设,强化产学研合作,搭建科技成果转化平台,促进科技成果转化。
二是着力开展核心关键技术攻关。支持高效低成本可再生能源制氢技术发展,加快高压、液态储运技术研究;加强氢燃料电池电堆、关键材料、系统集成的研究;支持氢燃料电池多场景应用,突破产业发展瓶颈。
三是加强氢能在交通、工业、建筑等重点领域的推广应用,推进氢能基础设施建设,积极推进加氢站布局,探索加油、加气、充电和加氢站合建模式试点;推进燃料电池公交车、物流车的示范应用。
健全管理机制,完善监测评估体系。目前中国尚未建立专门促进氢能产业发展的管理部门,没有形成完善的管理体系。为此,一是要建立和完善能源、工信等各部门之间的协调机制,明确各自的任务分工,探索新的监管模式。二是健全产业发展评估机制,建立健全氢能产业统计体系,定期评估产业发展情况,对与形势发展不相适应的措施进行动态调整。
(作者郧彦辉供职于赛迪工业和信息化研究院)

责任编辑:柴宗盛

校对:丁晓

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