工业副产氢撬动氢能规模化应用

除煤制氢以外，工业副产氢一直是我国最主要的氢气来源之一。随着氢能产业的发展，工业副产氢越来越在氢能产业发展初期和中期的氢源供给中被寄予厚望。业界认为，目前氢能发展尚处于初期，可优先利用低成本、产量大的工业副产氢作为氢源，在“前绿氢时代”，推动氢能产业的快速规模化应用。

近日，湖南省发改委、能源局联合发布《湖南省氢能产业发展规划》，提出2022-2025年为湖南省氢能产业培育期，在此期间，实现工业副产氢利用率明显提升，可再生能源制氢发展突破，形成氢源和燃料电池整车双轮驱动发展格局，氢能全产业链初具规模。

除煤制氢以外，工业副产氢一直是我国最主要的氢气来源之一。随着氢能产业的发展，工业副产氢越来越在氢能产业发展初期和中期的氢源供给中被寄予厚望。业界认为，目前氢能发展尚处于初期，可优先利用低成本、产量大的工业副产氢作为氢源，在“前绿氢时代”，推动氢能产业的快速规模化应用。

多地开始重视布局

国家发改委、国家能源局今年3月联合印发的《氢能产业发展中长期规划（2021-2035年）》提出，到2025年，初步建立以工业副产氢和可再生能源制氢就近利用为主的氢能供应体系；到2030年，形成较为完备的清洁能源制氢及供应体系，可再生能源制氢广泛应用；到2035年，形成氢能产业体系，可再生能源制氢在终端能源消费中的比重明显提升。

据中国氢能联盟测算，预计到2030年，我国氢气年需求量将达3715万吨，在终端能源消费中的占比约为5%，到2050年，氢气年需求量将接近6000万吨，氢能在终端能源体系中占比超过10％。

多位业内人士认为，碳达峰碳中和目标下，绿氢将是氢能产业未来重要的发展方向，但当前，由于可再生能源资源禀赋与终端用能需求空间分布不匹配，能源用氢政策不能“一刀切”。我国是全球最大的工业副产氢国家，因此工业副产氢在氢气供应方面有着得天独厚的优势。同时，与可再生能源电解水产业资源丰富的西北地区相比，工业副产氢可覆盖京津冀、长三角和广东地区，与氢能应用先发地区匹配。

基于此，多地开始重视工业副产氢的布局。据不完全统计，截至目前，已有近40个省（区、市）发布了涉及氢能的规划和政策，其中，上海、山东、山西、内蒙古等地都提出要发挥本地的“工业副产氢资源优势”。例如，《上海市氢能产业发展中长期规划（2022—2035年）》提出，将工业副产氢列为该市即将启动的氢能供应保障工程的首位。“十四五”期间，上海将重点推进低碳、安全的工业副产氢源保障项目建设，保障燃料电池汽车规模化推广的用氢需求。

绿氢替代前最具经济性

《中国氢能源及燃料电池产业白皮书》指出，我国的焦炉煤气、氯碱化工、合成氨及合成甲醇、丙烷脱氢等工业每年能够提供百万吨级的氢气供应，可在氢能产业发展初期提供低成本、分布式氢源。

北京佳安氢源科技股份有限公司总经理江风表示，提纯利用工业生产过程中排放的氢气既能提高资源利用率和经济效益，又能降低污染、改善环境。“低成本氢源还将缩短基础设施建设项目投资回收期，让更多企业愿意参与建设，促进产业可持续发展，同时还能减少混有氢气的废气燃烧，降低碳排放，减少燃烧后处理尾气的环保投入，极大提高环保效益。”

中国国际工程咨询有限公司高级工程师张建红指出，随着未来碳交易机制的进一步成熟，煤制氢成本将因其产生的大量碳排放而有所上升。而电解水制氢由于电力价格、设备技术等因素，成本仍然较高。因此，与煤制氢、天然气制氢、电解水制氢相比，工业副产氢的综合成本优势更加明显。

值得关注的是，工业副产氢还具备较大的减碳潜力。张建红指出，以氢能重卡为例，49吨柴油重卡百公里油耗在32升左右，其百公里碳足迹为105公斤。而对于49吨氢能重卡，如果采用工业副产氢，百公里碳足迹可降至82.639公斤，单位车程碳足迹下降近21%。根据《节能与新能源汽车技术路线图2.0》，49吨氢能重卡的百公里氢耗将从目前的10公斤降至2030年的7.5公斤。随着氢能重卡氢耗量的降低，其碳排放量也将进一步减少。

“在氢冶金方面，根据测算，制备相近品质的铁水，即使采用焦化副产氢，理论上仍可降低高炉工序近20%的碳排放量。”张建红表示。

还需稳慎发展

“需要注意的是，工业副产氢并不能完全解决氢能的高成本问题，‘双碳’目标下，工业副产氢的绿色程度也远远不够。”对此，张建红建议，应稳慎发展工业副产氢。

“短期来看，工业副产氢是未来20年过渡阶段的最佳选择之一。近期，氢能产业发展较快的地方应充分利用工业副产氢快速壮大市场规模。”张建红表示，在“前绿氢时代”，发展工业副产氢将成为培育氢能终端市场的重要手段。通过提升工业副产氢在能源领域的应用比例，可显著提升经济价值。同时，逐步对化工、钢铁等行业进行改造，有助于传统高碳行业转型升级，实现大规模降碳。

从市场发展的角度看，工业副产氢应结合地域资源特点，与多种氢源齐头并进发展。“氢能产业发展初期，由于电解水制氢成本还较高，短时间内很难成为氢气的主要来源，工业副产氢由于成本相对较低、运输方便等优势将成为发展重点。中期阶段将以煤制氢+CCUS、可再生能源发电制氢等大规模集中稳定供氢为主，工业副产氢为辅助手段。进入绿氢时代，可再生能源发电制绿氢将是最重要的供氢方式，煤制氢+CCUS、生物质制氢等将成为有效补充。”张建红进一步表示。