市政府办公室关于印发盘州市氢能产业发展规划(2022—2030年)的通知
各乡(镇)人民政府、街道办事处,市政府各部门:
《盘州市氢能产业发展规划(2022—2030年)》已经市政府研究同意,现印发给你们,请认真抓好贯彻落实。
2023年1月5日
盘州市氢能产业发展规划(2022—2030年)
一、发展形势
(一)氢能的概念
氢能是指氢在物理和化学变化过程中释放的化学能,可用于储能、发电、交通、建筑和工业等多个领域。氢具有材料和能源载体二元属性。氢是工业生产的重要原料,涉及化工、精炼、钢铁、常规工业等领域。此外氢还是能源载体,氢可以通过电解槽和燃料电池两种装置在氢气和电能之间按需转换,氢与电共同构成清洁的能源体系。电解槽可将富余的可再生能源电力转换为氢能,氢能可以发挥其大规模、长周期、高安全、跨区域的储能作用,具有作为可再生能源载体的独特优势。在需要的情况下,氢可以通过燃料电池发电,提供电能和热能,应用于交通、建筑和工业。
氢能可同时满足资源、环境和可持续发展要求,又是理想的能源互联媒介,是促进能源向低碳环保方向转型的最佳途径之一。国际氢能委员会预测,2050年氢能占终端能源消费的18%,每年减少60亿吨CO2排放,市场价值2.5万亿美元,并提供3000多万个工作机会。
氢燃料电池是氢能到电能的转换桥梁,是氢能利用的重要载体,能够广泛应用在能源互联网、交通、军工国防等领域。其中,燃料电池汽车的应用逐渐成为全球关注焦点。
(二)国际氢能产业发展趋势
1.世界能源转型方向
为了应对全球气候变化,清洁能源的大规模开发利用已经成为全球能源体系变革的战略选择。氢能作为高能量密度、无污染的二次能源被认为是碳中和的优良载体,越来越受到各国的青睐。特别是源自可再生能源的绿氢,可以实现交通、重工业、化工、能源、建筑等领域的深度脱碳。氢能及燃料电池技术作为促进经济社会实现低碳化绿色发展的重要途径之一,已经在全球范围内达成了共识。世界的主要国家和地区根据自身资源条件、产业基础,都相继发布了氢能产业战略规划,通过能源法案、能源战略、技术路线图等途径积极发展氢能,推动能源转型,从而实现深度脱碳的目标。
2.主要国家和地区氢能政策
正是由于氢能在应对气候变化、能源危机和环境治理方面的作用得到认可,越来越多的地区、国家和组织近些年纷纷推出了氢能战略、路线图等。国际氢能理事会统计显示,截至2021年2月,已有30多个国家发布了氢能路线图。从目前已经发布的国家级氢能战略来看,大多数国家对氢能行业的发展持积极肯定态度,全球氢能发展驶入快车道,其中燃料电池交通是氢能利用的先导。
3.国际氢能技术发展
世界各国积极布局氢能产业,氢能技术发展迅速。制氢方面,传统的化石燃料制氢已经非常成熟,碱性电解水制氢已大规模商用。欧洲宣布到2030年要建设40GW的电解槽用来生产氢气。储运方面,高压气态氢气储运技术相对成熟,车载储氢压力可以达到70MPa;在国外已经有液氢生产、储运的规模化运营;世界上最长的输氢管道已有2500km。燃料电池应用方面,燃料电池关键零部件成本不断下降,燃料电池电堆及系统功率密度、寿命等关键指标不断突破。美国、日本和韩国在相关领域技术优势比较明显,已经拥有了从燃料电池零部件到燃料电池汽车等下游应用的完整产业链条。
4.全球氢能市场应用
为了实现《巴黎协定》将全球变暖控制在2℃的目标,全球需要将与能源相关的二氧化碳排放量减少60%。氢能在这个过程中将发挥主要作用,目前世界各国开展了多种形式的氢能示范应用。交通方面,燃料电池汽车保有量达到5万辆,燃料电池叉车全球部署总量突破4万辆。预计到2030年全球范围内将有450万辆燃料电池汽车,并将建立10500个车用加氢站。工业方面,欧盟建议成员国加入低碳氢生产可再生燃料目标(REDII指令),这可以显著促进炼油和燃料零售商使用清洁氢;法国、德国、葡萄牙和西班牙最近在其国家战略中宣布了行业特定的清洁氢消耗目标;荷兰为了能够用氢替代化石燃料,正在加大对海上风力电解槽和天然气电网的投资和改造;日本家用燃料电池热电联产系统累计安装达到40万套。
5.氢能需求增量可观
2020年全球氢气产量约为7000万吨。国际氢能委员会预测,到2030年,全球氢能投资将超过3000亿美元,到2050年,氢能将承担全球18%的能源终端需求,氢能产业规模将超过2.5万亿美元。主要国家和地区也加速氢能产业发展,欧盟宣布到2030年要建成40GW电解槽容量(目前不足0.1GW)来生产氢气;2020年全球加氢站共有553座加氢站建成使用,预计到2030年将建立10500个车用加氢站为燃料电池车提供燃料;2020年全球燃料电池出货量1318.7MW,市场规模42亿美元,预测到2025年燃料电池市场规模将达到90.5亿美元。除此之外,氢能还将在重工业、化工、能源、建筑、炼钢等领域发挥重要作用。
(三)中国氢能产业发展势头强劲
1.国家支持氢能发展
2022年以来,《“十四五”现代能源体系规划》《“十四五”新型储能发展实施方案》《氢能产业发展中长期规划(2021—2035年)》等国家级产业政策密集发布,明确氢能作为能源体系重要组成部分、是战略性新兴产业和未来产业转型升级的重点方向、是交通工业等用能终端实现绿色低碳转型的重要载体。为实现“碳排放达峰后稳中有降”目标,加快绿色低碳发展,全面提高资源利用效率,发展氢能产业已成为我国的一项重要战略举措。
2.地方积极布局氢能
随着国家政策的不断出台,各地方对发展氢能产业的意愿不断增强。截止2021年底,浙江省、江苏省、河北省、广东省、山东省、上海市等22个省(含直辖市)的55个城市发布了氢能和燃料电池政策。在财政补贴上,广东、山西、河南、北京、深圳、成都、济宁、福州、宁波等省市出台了相关财政扶持政策,给予氢燃料电池汽车购置补贴、加氢站建设补贴以及氢气销售补贴,以促进氢能产业发展。地方政府积极建设氢能小镇或产业园区,规划或在建氢能园区数量超过40个以上。
3.氢能技术快速进步
我国在氢能产业技术方面布局全面,目前已经初步构建了覆盖制氢、储运、加注、燃料电池及整车应用的完整产业链条。制氢方面:目前电解水制氢主要有碱性(ALK)电解、质子交换膜(PEM)电解、阴离子交换膜电解(AEM)电解、固体氧化物(SOEC)电解四种技术路线。其中ALK电解技术已实现大规模工业化应用,国内关键设备主要性能指标均达到国际先进水平。储运氢方面:目前主要的储运氢材料与技术有高压储氢、液体储氢、金属氢化物储氢、有机氢化物储氢等。在储氢容器基础材料方面,罐体材料实现了国产化。但是高性能碳纤维材料被日本和美国垄断。储氢容器生产工艺与国外差距较大。当前中国主要采用气态氢运输,国外已有液氢商业化运输案例。氢加注方面:加氢站是氢能源产业上游制氢和下游用户的联系枢纽。目前我国加氢站主要设备如加氢枪、关键阀体等依靠进口,关键技术国产化进程有待加速。液氢泵尚在研发阶段。氢能应用方面:我国氢能应用的主要领域在氢燃料电池汽车。燃料电池关键技术进展迅速,关键零部件基本实现国产化,具备动力系统与整车的大规模生产能力。但部分关键零部件和核心技术仍未实现自主,如气体扩散层、氢气循环泵及关键阀体还处于验证测试阶段,瓶口阀和氢浓度传感器依赖进口。
4.国内氢能市场表现
燃料电池汽车对我国氢能产业起先导示范作用,商用车是燃料电池汽车的主要发力点。国内燃料电池汽车示范推广正处于由小批量示范向规模化应用的爬坡期,已经涌现了两个千辆级示范城市,百辆级示范城市数量不断增加,商业化应用规模初具雏形。截至2021年底,我国燃料电池汽车产量已达到9529辆,以中型货车和大中型客车为主。加氢站建设进度明显加快。截至2021年底,全国已建成运营加氢站255座,其中,在营183座。除交通领域外,我国氢能正在逐步实现天然气掺氢、有轨电车、船舶运输、氢储能、热电联供和炼钢等领域的示范应用。
5.国内氢能需求预测
我国氢气需求不断扩大,中国氢能联盟预计,在2030年碳达峰情景下,我国氢气的年需求量将达到3715万吨,在终端能源消费中占比约为5%,可再生氢产量约为500万吨,部署电解槽装机约80GW。在2060年碳中和情景下,我国氢气的年需求量将增至1.3亿吨左右,在终端能源消费中占比约为20%。其中,工业领域用氢占比仍然最大,约7794万吨,占氢总需求量60%;交通运输领域用氢4051万吨,建筑领域用氢585万吨,发电与电网平衡用氢600万吨。
(一)产业基础
1.资源禀赋优势突出
盘州市资源禀赋优势突出,具有丰富的煤炭资源和煤层气资源,以及风光水等可再生能源发展潜力。盘州市煤炭资源以储量大、品种全、质量优等特点著称,现已探明储量125亿吨,远景储量380亿吨,储量分别占六盘水市、贵州省的60%和15%。2021年原煤产量达到5026万吨,焦炭产量达到297万吨。盘州市有丰富的煤层气资源,全市资源量为8736.57亿m³,占全省总资源量的28.57%,占六盘水市资源总量的62%左右。境内有盘江精煤、邦达公司、恒鼎公司、紫森源集团、湾田集团公司、盘江电投发电公司、国投盘江发电公司、粤黔电力公司等大中型煤电企业及89个地方煤炭企业,是贵州省乃至全国的重点产煤县(市)和“黔电送粤”重要电源点,被誉为“煤电之都”。
2.氢气资源量大价优
盘州市焦炉煤气副产氢资源丰富,潜在产量大。盘州市现有煤矿89处,年产能6684万吨,拥有较完整的煤化工产业链,具有丰富的工业副产氢资源。盘州市在生产焦化企业有盘江电投天能焦化(200万吨/年)和宏盛焦化(120万吨/年),在建有威箐焦化(200万吨/年)、宏源焦化(320万吨/年),拟建有盘江新光焦化(200万吨/年)。
表1盘州市氢资源潜力估算表(吨/天)
项目名称 | 2022年 | 2023年 | 2024年 | 2025年及 以后 | 备注 |
天能焦化 | 0.6 | 6.94 | 21.4 | 21.4 | 氮氢尾气提氢 |
宏盛焦化 | 0 | 0 | 0 | 31.7 | 焦炉煤气提氢 |
宏源焦化 | —— | —— | 43.9 | 43.9 | 焦炉煤气提氢 |
威箐焦化 | —— | —— | —— | 47.1 | 焦炉煤气提氢 |
新光焦化 | —— | —— | —— | 21.4 | 氮氢尾气提氢 (按制LNG路线估算) |
合计 | 0.6 | 6.94 | 65.3 | 165.5 |
盘州市焦炉煤气副产氢具备成本优势,发展氢能更具备竞争力。目前主流制氢方式的平准化制氢成本差异较大,主要分布在10—50元/kg之间。其中,化石能源制氢与焦炉煤气副产氢是目前成本最低的制氢技术,制氢成本在20元/kg以下。新型制氢技术成本偏高,电解水制氢的成本主要取决于电费,制氢的成本在25元/kg以上。此外,焦炉煤气制氢设备年运行时间稳定,而可再生能源电解水制氢年运行时间则由发电方式(风电、光电)运行时间决定。因此,焦炉煤气提氢规模更大,氢气产量更稳定。盘州市焦炉煤气副产氢具备成本优势,天能焦化副产氢出厂成本约为17元/kg,结合储运加成本,氢气成本有望达到35元/kg以内,可与燃油车运行成本相竞争,因此先期可优先利用灰氢发展氢能产业。
3.氢能应用场景明确
盘州市具有煤炭运输、公交客运等氢能车辆应用领域,以及开展热电联供、氢储能、天然气掺氢、化工等多元化氢能利用场景。2021年,盘州市全年公路货运量7016万吨,货物周转量629012万吨公里。境内煤炭运输需求强烈,全市原煤产量5026万吨,其中约1500万吨需要使用重卡运输,对重卡的需求量较大。据统计,目前运煤盘州重卡保有量为1.1万辆,随着未来焦化厂和发电厂的增多,运煤重卡的保有量也会增加,未来预计会达到2万辆。运煤重卡主要行驶在煤场、电厂、焦化厂、洗煤厂和中转站之间的山路,每天运行里程约100公里左右。煤炭运输为燃料电池重卡提供了明确的示范应用场景。
盘州市公交公司拥有286台公交车,28条公交线路。截至2021年9月,盘州市公路客运车辆共计497台。盘州市旅游产业蓬勃发展,“十三五”期间成功创建国家全域旅游示范区,打造4个国家旅游度假区、4个4A级旅游景区、5个国家3A级旅游景区。2021年旅游接待人次2163.62万人次,旅游综合收入达到192.45亿元,旅游大巴需求较大。
项目 | 保有量 | 集中企业 | |
公交 | 286辆 | 5—7米:14辆,14辆电动 | |
7—10米:90辆,90辆电动 | |||
10—13米:182辆,164辆电动,18辆混动 | |||
公路客运(旅游大巴、中巴) | 497辆 | 其中大型客车19辆,中型客车68辆,小型客车410辆 | |
货运 | 11342辆 | 中型货车:1210辆 | 136家,10辆车以上的18家 |
重型货车:10312辆 |
到“十四五”末,盘州市风光等可再生能源装机量达到140万千瓦以上。未来随着装机量的增加,可配套发展氢储能,作为电网调峰的“稳定器”。盘州市非常规天然气资源丰富、开发潜力大,未来可考虑在天然气管网中掺氢试点,以降低天然气燃烧带来的碳排放。在发电领域,盘州市焦炉煤气副产氢可用于燃料电池发电。总体来看,盘州市具备明确的氢能应用场景,是盘州市发展氢能的比较优势。
4.氢能产业发展起步
盘州市已经初步形成了氢气的生产、运输、加注和使用的整体产业链条,氢能产业发展已经实现“从0到1”的突破。制氢环节,盘江电投天能焦化氢气提纯一期项目建成投产,该项目由西南化工研究设计院设计,采用PSA方法提纯氢气,已于2021年2月28日建成投产。一期生产规模600kg/天,可供50余辆氢能公交或重卡使用。运输环节,氢气运输由六盘水市益祥运输公司承担,采用长管拖车(20MPa)运输至加氢站,单程行驶距离约50公里。加注环节,由中石化控股的宏财聚能投资建成贵州省首座油氢电综合能源站,设计日加氢能力500kg,储氢瓶储氢量260kg。第二座加氢站已取得土地手续,由中石化建设,地点位于中央森林公园往红果经开区方向竹箐河桥头。应用环节,2辆氢燃料电池公交车投入22路公交线路运营。组织机制方面,盘州市已成立以市政府主要领导为组长,各有关部门为成员的推进氢能源产业发展工作领导小组,并正在研究制定氢能产业扶持政策。盘州市在全省率先开启了氢能源发展的示范工程,为下一步尽快在盘州市推广氢能源产业打下了坚实的基础,也将对全省氢能产业建设产生积极的示范效应。
(二)机遇与挑战
1.发展机遇
从全球看,全球能源体系已经开始由不可再生化石能源转向可再生清洁能源,氢能将成为全世界未来能源体系的一个重要发展方向。世界主要国家和地区已经开始积极布局氢能产业。国际氢能委员会预测,到2050年氢能将会占据在全球终端能源消费的18%、减少60亿吨二氧化碳排放、创造2.5万亿美元产值。氢能的商业化进程将不断加速,从而带动包括材料、技术、基础设施等一系列产业的配套和升级。
从国内看,2020年,我国提出2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和的目标。为了实现这一目标,我国需要加快新型能源系统的建设和绿色可再生能源的创新。氢能将对我国实现“双碳”目标起到关键作用。在“双碳”战略下,氢能产业必将迎来发展机遇,加快氢能产业发展也将是我国能源转型的战略选择。
从西南看,氢气需求较好,为盘州市氢气外输提供机遇。根据西南各省市已出台或制定中的氢能规划(意见)统计,到2025年,云南省计划推广燃料电池汽车20000辆,用氢规模超过19000吨;贵州省、四川省和重庆市分别计划推广各类燃料电池汽车1000辆、6000辆、1500辆。因为贵州省、四川省和重庆市在规划(意见)中并未给出明确的车辆推广结构和用氢需求规模,所以无法精准测算三省市的用氢量,只能进行粗略估算。假设单车平均氢耗量为5—10kg/100km,单车平均年运营里程30000—60000公里,由此对三省市的用氢量进行估算。结果显示,到2025年,西南地区交通领域氢气需求量约为3.2—7万吨。
表32025年西南地区燃料电池汽车推广计划及氢气需求预测
车辆推广目标(辆) | 单车平均氢耗量(kg/100km) | 单车平均里程(km/年) | 用氢需求 (吨/年) | |
云南省 | 20000 | — | — | 19000 |
贵州省 | 1000 | 5—10 | 30000—60000 | 7725—30900 |
四川省 | 6000 | 5—10 | 30000—60000 | 9000—36000 |
重庆市 | 1500 | 5—10 | 30000—60000 | 7500—15000 |
合计 | 28500 | 31750—70000 |
数据来源:
1.《云南省氢能产业发展规划(2020—2030年)》(送审版)
2.《贵州省“十四五”氢能产业发展规划》(黔发改能源〔2022〕547号)
3.《四川省氢能产业发展规划(2021—2025年)》(川经信汽车〔2020〕168号)
4.《重庆市能源发展“十四五”规划(2021—2025年)》
从贵州看,西部大开发近20年来,特别是党的十八大以来,贵州省经济社会发展取得显著成就。为推进西部大开发形成新格局,促进西部地区产业结构调整和特色优势产业发展,国家发改委编制《西部地区鼓励类产业目录(2020年本)》,鼓励贵州省发展氢加工制造、氢能燃料电池制造、输氢管道和加氢站建设的相关产业。《贵州省“十四五”氢能产业发展规划》明确提出,“十四五”期末,实现贵州省氢能产业从无到有,由弱变强的跨越式发展,成为西南地区氢能循环经济产业新高地,重点布局氢能交通、氢储能、天然气掺氢、氢冶金等领域。贵州省氢能规划作为全省氢能发展的纲领性文件,为盘州市氢能产业发展指明了方向,盘州市应充分把握全省大力发展氢能的机遇,建设成为贵州省氢能全产业链发展示范区。
2.面临挑战
当前盘州市氢能产业发展面临重要机遇,但也存在不少挑战。
一是氢能产业基础薄弱。没有燃料电池整车生产基础,氢气制储运刚起步。本地没有氢能产业的基础材料和关键零部件的配套能力。
二是政府财政资金支持力度有限。盘州市2021年地区生产总值639.39亿元,全市本级一般公共预算收入44.89亿元。总体来看财政经济水平较低,无法对氢能产业提供有利的财政支持,对产业链上下游各方的激励难以充分发挥应有效应。当前氢能产业处于培育期向成长期过渡的阶段,市场基本靠政府政策推动,没有有效的财政激励措施,难以支撑产业做大。
三是氢能利用处于初级阶段。当前盘州市对氢气的利用主要以焦炉煤气为主,重点生产企业有天能焦化和宏盛焦化,主要用于炼焦回炉、苯加氢、液化天然气和燃烧发电。天能焦化焦炉气产能约10万Nm3/h,约48000Nm3/h用于炼焦回炉、苯加氢,约52000Nm3/h用于焦炉煤气制液化天然气项目。宏盛焦化约有15000Nm3/h焦炉气经压缩后输送至盘南电厂进行燃烧发电。工业领域,盘州市苯加氢年耗氢24万Nm3左右。氢气作为能源利用,主要用于保障盘州市首批购置的2辆燃料电池公交,日消耗氢约18kg,年消耗氢气约6吨。总体来看,盘州市氢能利用还是以传统行业为主,作为能源,用氢领域单一,用氢量小。
四是氢能产业链成本较高。目前国内氢能产业还处于起步阶段,关键技术不成熟、关键零部件未全部国产化和市场需求不足等因素导致整体产业链成本较高。从制氢环节看,现有制氢规模小,经济效益差。从加注环节看,建设加氢站所需关键零部件没有自主的成熟产品,导致建设成本过高,盈利难。从购置环节看,燃料电池车辆购置价格贵,燃料电池公交车价格约是同等级纯电动公交的2倍、燃油公交的4倍。过高的成本将严重影响用户购买的积极性和产品商业化推广。
五是国内城市竞争激烈。近年来氢能在我国的发展热度不断提升,当前国内有超过50个城市已制定或正在制定氢能产业发展规划。目前,国家相关部委已经正式批复燃料电池汽车示范应用首批示范城市群,分别是北京群、上海群、广东群、河北群和河南群,这五个城市群将分别由财政部在燃料电池汽车推广应用、关键零部件创新和氢能供应三个领域给予补贴。入选示范城市群的城市具有明显的先发优势,对重点企业、高端人才和投资资金有更大的吸引力,而对于示范城市群之外的城市不再提供国家财政补贴。在氢能补贴方面,如盘州市在新一批燃料电池汽车城市群申报中未能成功入选,将无法获得国家财政资金支持。同时面临外部竞争,盘州市在招商引资、人才引进和技术研发方面难度将不断加大。
(一)指导思想
以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导,牢固树立创新、协调、绿色、开放、共享的发展理念,落实“四个革命、一个合作”能源安全新战略,抢抓全球氢能开发利用机遇,把握国家实施西部大开发战略的历史机遇,立足率先实现“碳达峰、碳中和”目标,按照“立足煤、做足煤、不唯煤”的要求,充分发挥盘州市资源、应用场景等优势,将发展氢能产业作为引领盘州市能源结构调整和产业转型升级的重要方向,依托煤焦化副产氢,深度挖掘氢能在交通、发电和化工(工业原料)等领域的应用潜力,以氢能公交为突破口,以运煤重卡为主导,推进氢能多领域应用和基础设施建设,构建“氢源安全稳定、配套设施完备、应用场景多元、示范应用领先”的氢能发展体系。
(二)基本原则
1.坚持立足实际
坚持立足实际的原则,客观认识盘州市区位交通、资源禀赋、产业基础、社会经济、财政水平、科技创新、投资环境等特点,尊重现状,发挥煤炭资源、现代煤化工和应用场景等比较优势,从实际出发,制定切实可行的氢能产业发展路径,突出发展重点,不宜“贪大求全”。
2.坚持政府引导
积极发挥政府的引导作用,强化政策引领和激励作用。加强氢能产业的顶层设计,结合资源优势和产业基础,统筹谋划、科学布局、分步推进,明确发展重点、目标任务和发展路径,避免同质化、低水平重复建设。强化对氢能产业培育、重大项目落地、示范应用和基础设施建设等扶持力度,引导氢能产业健康有序发展。
3.坚持市场主导
充分发挥市场对产业发展的驱动作用和在资源配置中的决定性作用,调动和激发企业等各类市场主体的主导作用,结合政府在产业政策方面的引导,激发市场活力和内生动力,营造氢能产业发展的良好氛围和环境。
4.坚持示范带动
氢能产业属于战略性新兴产业,当前仍处于市场发展初期,产业发展还需通过示范应用来带动,进而推动氢能产品应用市场化、商业化和规模化发展。重点围绕氢能公交、氢能重卡、氢能发电、热电联供、化工(工业原料合成)等领域的应用,加强盘州市内氢能示范项目的建设,带动相关企业落地,以应用促进本地产业布局和产业链上下游延伸。
5.坚持安全发展
强化安全意识,严格落实氢能安全标准和规范,在确保安全的前提下发展氢能产业。将绿色低碳的发展理念融入产业政策制定和政府决策过程,推动煤化工向清洁能源转型。加大氢能示范应用和推广宣传力度,形成绿色低碳的生产生活方式。立足碳达峰,率先推动重卡领域实现脱碳。拓展氢气综合化高端利用途径,科学规划、统筹安排,坚持高效、清洁的工业转型之路。
(三)发展思路
盘州市是我国南方能源战略基地和中国煤电之都,经过多年发展,逐步形成了煤炭、电力、煤化工等主导的工业体系。当前盘州市面临着传统产业优化升级、新兴产业培育壮大的重要任务。氢能作为一项战略性新兴产业,是推动盘州市传统产业实现绿色低碳发展,全面提高资源利用效率的重要举措,但盘州市氢能产业基础相对薄弱,在充分发挥焦化副产氢资源优势的基础上,应遵循以下思路来培育壮大氢能产业。
1.立足资源优势,做大氢能供给。盘州市具有丰富的煤炭等矿产资源,特别是局部地区非常集中的、优质、独特的焦煤资源,是发展炼焦产业的基础。依托该优势资源,当地已经建成了国内具有较高水平的煤焦化产业基础。盘州市应将资源优势转化为产业优势,依托盘州市煤炭资源和煤焦化产业,充分利用天能焦化等企业丰富廉价的焦炉煤气副产氢资源,根据盘州市及周边地区氢气需求增长潜力,建设焦炉煤气副产氢提纯工程,扩大制氢能力,做大高品质氢气供给。加快推动CCUS技术与氢能的融合,一方面,推动灰氢向蓝氢转变,另一方面,探索CO2资源利用技术,形成综合产业链,带动周边产业协同发展。
2.依托场景优势,做好示范应用。盘州市煤炭储量丰富、原煤产量较高,煤炭运输需求大,年汽运煤炭运输量约1500万吨左右,运煤重卡保有量高达1.1万辆,运行线路相对稳定,基本在煤矿、洗煤厂、电厂、焦化厂之间点对点运行。盘州市具有明确的氢能重卡应用场景,且市场潜力巨大,做好氢能运煤重卡场景示范,是盘州市导入氢能产业的重要切入点。以氢能运煤重卡示范项目,带动氢能供给体系、氢能储运加服务体系及氢能产业装备制造业积聚发展。
3.发挥产业优势,扩大氢能利用。探索氢能资源的高端化、科学化、综合化的利用途径。充分发挥盘州市煤炭、化工、电力等产业优势,做大做精做深氢能产业链条,充分挖掘焦炉煤气副产氢资源潜力,寻找高附加值环节,逐步扩大氢气在固定式发电、热电联供、化工原料等领域的应用新途径,形成氢能利用和产业发展新格局。通过发展氢能,从而推动煤化工发展从过度依赖资源向市场主导转变、从资源消耗向创新驱动转变、从低附加值向高附加值转变。
(四)发展路径
盘州市适宜发展氢气生产、氢能综合利用和装备制造等具有发展优势和发展潜力的细分领域。近期主要发展焦炉煤气提纯制氢、氢能公交、氢能重卡和热电联供示范应用,积极发展整车生产制造和燃料电池系统集成;中长期重点发展氢气制储运装备以及化工原料合成、氢储能、氢能发电和热电联供等氢能应用,关注燃料电池关键部件、氢能产品检测、可再生能源电解水制氢、液氢等发展机会。
1.重点发展焦炉煤气副产氢提纯+CCUS,依托煤焦化生产过程中产生的大量的焦炉煤气副产氢资源,鼓励焦化企业投资建设氢气提纯装置。同时,通过结合CCUS技术,实现煤化工产业深度脱碳和二氧化碳的综合利用,并推动灰氢向蓝氢转变。
2.大力发展氢能综合利用,依托煤炭运输场景,开展氢能运煤重卡示范应用,以规模化氢能重卡需求牵引整车改装企业和系统集成商落地,增强产业发展动力;延长氢能链条,以焦化项目为龙头,配套落地氢气合成氨、合成甲醇、苯加氢、双氧水、煤焦油加氢和合成尼龙等项目。
3.积极发展氢能装备制造,围绕氢气制储运、液氢装备、整车和燃料电池发动机等环节,积极引入国内外领先企业落地,完善氢能产业链条,形成龙头企业带动作用。
4.选择发展燃料电池关键部件、氢能产品检测、液氢等产业,以整车和燃料电池系统项目为龙头,增强关键部件本地化配套生产能力。
(五)发展定位
依据贵州省、六盘水市和盘州市的上位规划及政策要求,研判氢能产业发展趋势,准确把握机遇与挑战,结合盘州市的资源禀赋、产业基础和比较优势,提出盘州市氢能产业定位。充分发挥盘州市已有的煤炭、电力、煤化工等工业基础,利用丰富的焦炉煤气副产氢资源,以氢气生产、氢能利用和装备制造为发展重点,开展氢能在交通、建筑、发电和化工原料合成等领域的示范应用,探索氢能经济发展路径,形成“一高地、两区”的发展格局,打造氢气制储输用全产业链示范区的总体定位。打造一批可推广、可复制的示范项目,打造鸡场坪—柏果—淤泥氢能产业示范带,以盘州市作为发展核心区推进六盘水市氢能产业发展,支撑“贵阳—安顺—六盘水”氢能产业发展核心轴、“毕节—六盘水—兴义”氢能产业循环经济带建设,力争成为贵州省氢能产业一轴一带的核心节点城市。具体细分定位包括:
——氢能源输出、应用和氢能装备制造聚集的长江以南的氢能产业聚集高地。
——贵州省首个“制—储—运(加)—用”全产业链氢能示范及产业聚集区。
——贵州省氢能重卡应用示范区。
专栏1 上位规划及政策要求
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(六)发展目标
盘州市氢能产业发展目标分为近期(2022—2025年)和中长期(2026—2030年)两个阶段,具体发展目标如下:
近期为产业导入阶段,主要由政策驱动市场应用。率先以焦炉煤气制氢为起点,以公交和运煤重卡为突破口推动示范应用,积极布局热电联供和氢能发电,开展制氢、储运、加氢站等基础设施建设,形成盘州市氢能产业示范效应。
氢能供应。氢气制取方面,建成4座制氢厂,氢气生产能力达到2万吨/年(市内需求0.39万吨,外输氢气1.61万吨),并结合CCUS等技术,降低氢气生产碳排放至14.51kgCO2e/kgH2以下;建成液氢工厂2座。基础设施方面,建成加氢站7座以上;铺设输氢管道17.2公里以上;运氢管束车达到3辆以上。
推广应用。开通2—3条燃料电池示范公交线,累计推广燃料电池公交3辆以上;围绕特定煤矿、洗煤厂、焦化厂、火电厂、货场等煤炭物流运输场景,累计推广燃料电池重型牵引车、自卸车300辆以上;燃料电池热电联供规模达到4MW以上。争取和成都、重庆等城市加入第三批燃料电池汽车示范城市群。
产业培育。培育引进一批燃料电池系统集成、整车生产、氢能装备企业、燃料电池汽车运营与配套服务企业,整车产能达到700台套/年;系统产能达到80套/年;平台建设方面,建设2个氢气检测中心,推动建设1个氢能产业发展示范园区(盘北经济开发区)和1个氢能小镇(柏果氢能小镇)。到2025年产值达到30亿以上。
项目 名称 | 建设内容 | 单位 | 2022年 | 2023年 | 2024年 | 2025年 | |
鸡场坪镇 | 氢源及输氢管道 | 氢气提纯装置 | 座 | 0 | 0 | 0 | 1 |
市政纯氢管道 | km | 0 | 0 | 0 | 12.2 | ||
电解水制氢 | 座 | 0 | 0 | 1 | 0 | ||
氢能交通 | 综合能源站 | 座 | 0 | 1 | 1 | 1 | |
氢能重卡 | 辆 | 0 | 10 | 25 | 50 | ||
氢能产业园 | 车用氢燃料电池生产 | 台 | 0 | 0 | 200 | 500 | |
固定式燃料电池生产 | 台 | 20 | 20 | 20 | 20 | ||
氢能重卡改装生产 | 辆 | 0 | 0 | 200 | 500 | ||
氢能研发平台建设 | 个 | 0 | 1 | 0 | 0 | ||
氢燃料热电联供系统 | MW | 0.2 | 0.3 | 0.3 | 0 | ||
电氢耦合发电系统 | MW | 0 | 0 | 0 | 8 | ||
柏果镇 | 氢源及输氢管道 | 氢气提纯装置 | 座 | 0 | 1 | 0 | 1 |
市政纯氢管道 | km | 0 | 5 | 0 | 0 | ||
氢能交通 | 综合能源站 | 座 | 1 | 0 | 0 | 0 | |
氢能重卡 | 辆 | 10 | 30 | 50 | 50 | ||
氢燃料热电联供系统 | MW | 0.8 | 1.5 | 0.9 | 0 | ||
淤泥乡 | 氢源及输氢管道 | 氢气提纯装置 | 座 | 0 | 0 | 0 | 0 |
市政纯氢管道 | km | 0 | 0 | 0 | 0 | ||
氢能交通 | 综合能源站 | 座 | 0 | 0 | 1 | 0 | |
氢能重卡 | 辆 | 0 | 10 | 20 | 30 | ||
氢燃料热电联供系统 | MW | 0 | 0 | 0 | 0 | ||
大山镇、响水镇 | 氢源 | 氢气提纯装置 | 座 | 0 | 0 | 1 | 0 |
氢能交通 | 综合能源站 | 个 | 0 | 0 | 1 | 0 | |
氢能重卡 | 台 | 0 | 0 | 5 | 10 | ||
氢燃料热电联供系统 | MW | 0 | 0 | 0 | 1 | ||
红果城区 | 氢能交通 | 综合能源站 | 个 | 0 | 1 | 0 | 0 |
氢能公交 | 台 | 0 | 3 | 2 | 3 | ||
氢燃料热电联供系统 | MW | 0 | 0 | 0.8 | 0.8 | ||
合计 | 氢源及输氢管道 | 氢气提纯装置 | 座 | 0 | 1 | 1 | 2 |
电解制氢装置 | 座 | 0 | 0 | 1 | 0 | ||
市政纯氢管道 | km | 0 | 5 | 0 | 12.2 | ||
氢能交通 | 综合能源站 | 座 | 1 | 2 | 2 | 1 | |
氢能重卡 | 辆 | 10 | 50 | 100 | 130 | ||
氢能产业园 | 车用氢燃料电池生产 | 台 | 0 | 0 | 200 | 300 | |
固定式燃料电池生产 | 台 | 20 | 20 | 20 | 20 | ||
氢能重卡改装生产 | 辆 | 0 | 0 | 200 | 500 | ||
氢能研发平台建设 | 个 | 0 | 1 | 0 | 0 | ||
氢燃料热电联供系统 | MW | 1 | 1.8 | 1.2 | 0 | ||
电氢耦合发电系统 | MW | 0 | 0 | 0 | 8 |
2.中长期发展目标(2026—2030年)
中长期为产业扩张阶段,由政策驱动向市场驱动转变。氢能供给能力持续扩大、基础设施不断完善、氢能应用领域逐步扩宽,产业竞争力和影响力增强,形成氢气制取、储运、加注和应用的氢能产业体系。
氢能供应。氢气制取方面,总共建成10座制氢工厂,技术路线包括焦炉煤气提纯制氢、光储氢一体化等,5个液化氢工厂,氢气生产能力达到8.5万吨/年以上,充分满足全市氢能产业示范项目运营及周边用氢需求(市内氢气用量5.48万吨,外输3.02万吨),并结合CCUS等技术,降低氢气生产碳排放至4.9kgCO2e/kgH2以下。基础设施方面,建成加氢站60座以上;铺设输氢管道100公里以上;运氢管束车达到10辆以上,形成完善的加氢网络体系。
推广应用。累计推广燃料电池公交达到30辆。在全市主要煤矿、洗煤厂、焦化厂、火电厂、货场等煤炭物流运输场景,累计推广燃料电池重型牵引车、自卸车7000辆以上;试点开展建筑、发电和化工原料合成等场景的示范应用,燃料电池热电联供规模达到7MW以上。
产业培育。重点培育和引进氢能产业企业10—20家以上,培育龙头企业2—3家,建设氢气检测中心4个,产业集群初步成型,整车产能达到3000台/年;系统产能达到500台套/年。到2030年产值达到60亿以上。
表5盘州市氢能产业主要发展目标
发展阶段 主要指标 | 2025年 | 2030年 | ||
氢气制取 | 氢气供应(万吨/年) | ≥2 | ≥8.5 | |
基础设施 | 加氢站(座) | ≥7 | ≥60 | |
输氢管道(km) | 17.2 | 100 | ||
运氢管束车(辆) | 3 | 10 | ||
装备制造 | 整车产能(辆/年) | 700 | 3000 | |
燃料电池发动机产能(台套/年) | 80 | 500 | ||
示范应用 | 公交车(辆) | 3 | 30 | |
重型货车(辆) | 300 | 7000 | ||
车辆推广合计 | 303 | 7030 | ||
热电联供容量(MW) | 4 | 7 | ||
电氢耦合发电系统(MW) | 8 | / | ||
产业发展 | 产值(亿元) | ≥30 | ≥60 | |
专栏2 氢能产业示范带(2022—2030年) 氢能作为技术密集型产业,关联产业众多,依托盘州丰富的煤及可再生能源资源,通过打造鸡场坪—柏果—淤泥氢能产业示范带,驱动盘州全市氢能产业及关联产业发展,带动六盘水及黔西南、毕节等周边市(州)、辐射贵州省和云南省周边地区。 示范应用阶段(2022—2025年):按照“一镇一园一带”布局,打造鸡场坪—柏果—淤泥氢能产业示范核心区域。 规模应用阶段(2026—2030年):通过核心区域建设,氢能产业市场初具规模,产业相关环节核心企业落户,氢能城市完成布局。 |
表6盘州市氢能产业示范带分阶段实施内容
名称 | 建设周期 | 建设范围 | 建设内容 |
示范应用阶段 | 2022—2025年 | 柏果镇、鸡场坪镇、淤泥乡 | PSA制氢装置3套; 电解制氢装置1套; 氢气市政管道17.2km; 综合能源站5座; 氢能公交3辆; 氢能重卡300辆; 氢能小镇管道掺氢项目建设; 燃料电池热电联供系统4MW; 电氢耦合发电系统8MW。 |
规模应用阶段 | 2026—2030年 | 盘州市 | 电解制氢装置2套; 氢气市政管道100km; 综合能源站60座; 氢能公交30辆; 氢能重卡7000辆; 燃料电池热电联供系统7MW。 |
(七)发展战略
积极把握氢能发展机遇,充分发挥政府、企业和市场的作用,整合和调动各方资源,立足自身优势,以氢能利用为导向,以重大项目为抓手,全面推动氢能发展,并通过实施“13346”战略,构建氢能综合利用和产业发展生态。
“13346”战略具体内容为:
一个目标:打造西南氢能制储输用全产业链示范区的总体目标;
三个方向:把握氢气生产、氢能利用和装备制造三个产业发展方向;
三个定位:做好氢能源输出、应用和氢能装备制造聚集的长江以南的氢能产业聚集高地、贵州省首个“制—储—运(加)—用”全产业链氢能示范及产业聚集区、贵州省氢能产重卡应用示范区三个产业发展定位;
四个场景:明确交通、化工、建筑和发电四个示范应用场景;
六大工程:实施氢能保障工程、示范应用工程、产业培育工程、招商引资工程、模式创新工程和平台建设工程。
(一)重点领域
充分考虑盘州市的资源禀赋、区位交通、产业基础、经济实力、科技创新、人才基础等因素,结合对国内外氢能技术成熟度、产业发展趋势和细分领域市场前景的判断,提出产业发展导向。盘州市适宜发展氢气生产、氢能综合利用和装备制造等具有发展优势和发展潜力的细分领域。近期主要发展焦炉煤气提纯制氢、氢能公交、氢能重卡、热电联供示范和氢能发电应用,积极发展整车生产制造和燃料电池系统集成;中长期重点发展氢气制储运装备以及化工原料合成、氢储能和热电联供等氢能应用,关注燃料电池关键部件、氢能产品检测、可再生能源电解水制氢、液氢等发展机会。
产业链条。制氢是产业的上游环节,其细分产业链主要涉及制氢装备、氢气处理装备和氢气生产。常见制氢装备主要有煤制氢装备、天然气重整制氢装备和电解水制氢装备等。氢气处理装备主要有液化和提纯装备。
发展方向。工业副产氢提纯、电解水制氢、电解水制氢装备和液化装备。近期(2022—2025年)以焦炉煤气副产氢提纯制氢(灰氢)为主,探索风光可再生能源制氢试点(绿氢,2030年碳达峰以后以绿氢发展为主),中长期(2026—2030年)结合CCUS适当发展煤层气制氢(蓝氢),积极发展电解水制氢和氢气液化装备。
发展策略。充分利用天能焦化等企业焦炉煤气资源,重点发展工业副产氢提纯(结合CCS和CCUS技术)。支持天能焦化氢气提纯项目二三期建设,在项目审批、资金等方面给予支持,鼓励其扩大氢气生产能力,保障前期盘州市燃料电池公交和重卡示范运营需求。加强招商引资力度,争取引入1—2家质子交换膜电解水和固体氧化物燃料电池电解水装备企业。积极接洽中国航天科技集团公司六院101所、中国科学院理化技术研究所、国富氢能、中科富海等企业,在盘北经济开发区开展小规模液氢装置示范项目,围绕示范项目在全球内进行招商合作,以项目带动装备企业落地。
产业链条。氢气储运是氢气能否得到高效利用的关键,是限制氢能大规模产业化发展的重要瓶颈。氢气储运细分产业链主要涉及站用储氢容器、车载储氢瓶、集装格、长管拖车、液氢槽罐车和管道等,以及相应的运输服务。氢气储存主要分为气态、液态、固态等方式。按照运输时氢所处的状态不同,可将氢气运输方式分为气态运输、液氢运输、有机液体运输及固态氢气运输。目前主流运氢方式主要有气氢长管拖车运输、气氢管道运输和液氢槽车运输。
发展方向。氢气运输服务和储运装备制造。近期重点发展高压长管拖车运氢产业,探索管道输氢试点,着力培育液槽罐车输氢,适时发展液氨和甲醇等氢气运输方式。
发展策略。根据气源地和使用的距离以及氢气输送量,通过多种运输方式有机结合、灵活的调整运输方式,进一步降低氢气的储运成本。重点发展氢气运输服务,一方面支持市内危化品运输企业增加氢气运输业务,另一方面积极引入国内外知名气体运输企业在盘州市注册成立从事氢气运输的公司。立足盘州市,开拓周边省市氢气需求市场,打通氢气外输通道,形成面向西南地区的氢气供应运输能力。盘州市距离贵阳、成都、昆明等地距离在300—700km左右,要实现远距离大规模运氢,发展液氢技术势在必行。积极发展储运装备制造,重点关注30MPa长管拖车、70MPa车载储氢瓶、站用大容量储氢容器、液氢储运装备等产业化机会。
产业链条。氢气的加注环节主要由加氢站设备和加氢站建设与运营构成。依据不同类型,加氢站主要设备有所差别。高压气氢加氢站设备主要包括储氢装置、压缩设备、加注设备和站控系统等,以及还有卸气柜、顺序控制柜、氮气吹扫装置、放散装置等。液氢加氢站核心设备还包括液氢槽车、液氢储罐、低温液氢泵、汽化器、储氢瓶组等。氢气压缩机、储氢罐和加注机是加氢站三大核心装备,这三大设备的性能参数决定了加氢站的整体加注能力和储氢能力。
发展方向。加氢站建设与运营、加氢站成套设备。近期以35MPa气氢加氢站为主,中长期探索70MPa气氢加氢站和液氢加氢站。
发展策略。依托中石油、中石化等能源企业,并积极引入能源、化工和气体公司以及专业的加氢站建设运营商,重点发展加氢站建设与运营业务。本着节约土地资源、以油气养氢的原则,并通过给予相关企业油气建站指标等方式,鼓励投资建设油—气—电—氢综合能源站。积极关注氢气压缩机、储氢罐、加注机以及加氢站成套设备产业化机会。
产业链条。燃料电池作为氢能应用的重要载体之一,不同类型的燃料电池在应用领域上也有差别。可以用氢气作为燃料的燃料电池类型有质子交换膜燃料电池、固体氧化物燃料电池、碱性燃料电池、磷酸燃料电池、熔融碳酸盐燃料电池。质子交换膜燃料电池因其启动速度快、电解质无腐蚀性、反应温度低、比功率高等特点成为技术成熟度最高、产业化进程最快的燃料电池,广泛应用于交通、发电和便携式移动电源等领域。燃料电池细分产业链条主要由电堆等关键部件、燃料电池系统及检测认证服务等构成。燃料电池电堆主要包括端板、绝缘板、集流板、单电池(包含双极板和MEA)、紧固件、密封圈等。燃料电池系统是指以燃料电池为核心,由空气系统、氢气系统、水热系统、电力电子系统等共同构成的发电系统。检测认证主要涉及燃料电池检测认证服务和检测设备制造等。
发展方向。燃料电池系统集成和燃料电池关键部件。近期积极发展车用燃料电池系统,中长期关注燃料电池关键部件、固态氧化物燃料电池系统和热电联供燃料电池系统。
发展策略。积极发展燃料电池系统集成,以氢能运煤重卡订单为基础,对接亿华通、重塑科技、清能股份、捷氢科技、未势能源等国内领先的燃料电池系统集成商,争取吸引1—2家企业落地。关注燃料电池关键部件产业化机会,以燃料电池发动机项目为龙头,适时引入电堆、膜电极、空压机、双极板、DCDC、氢气循环系统(氢泵和引射器)、增湿器等关键零部件,增强本地配套生产能力。
产业链条。氢能应用细分产业链主要由交通、建筑、工业和发电等终端应用构成。其中,交通领域主要涉及汽车、船舶、飞机等。整车主要涉及整车制造和车辆运营,重点包括乘用车、商用车(客车和货车)、机车(有轨电车、列车)和叉车等;建筑领域主要涉及热电联供、天然气掺氢供热;工业领域主要包括氢能炼钢、化工原料合成等;发电领域主要涉及固定式发电、备用电源、应急电源、氢储能等。
发展方向。整车制造和车辆运营、氢能发电、热电联供、化工原料合成等。近期重点发展氢能重卡制造和示范运营、热电联供示范和氢能发电。中长期探索氢储能、天然气掺氢、化工原料合成等应用及产业,扩大氢能交通和热电联供应用规模。
发展策略。积极引入整车组装项目,以氢能运煤重卡订单为基础,积极对接大运汽车、福田汽车、宇通汽车、飞驰汽车、上汽红岩、中国重汽等氢能重卡制造商,争取落户一条氢能重卡组装生产线。重点开展氢能重卡示范,以盘州煤炭物流运输场景为基础,分批有序投入氢能重卡,实现对燃油重卡替代。以焦炉煤气制氢为支撑,在盘北和盘南地区选择合适场景,重点发展氢能发电、热电联供和化工原料合成。
(二)空间布局
结合盘州市各乡(镇、街道)资源禀赋、产业基础和功能定位,突出集群发展优势,打造“一轴、两翼、多点”氢能产业发展格局。
一轴:指柏果至鸡场坪至红果至响水、大山。依托天能焦化等重点企业,重点发展氢气制储输用及氢能装备制造,培育一批具有影响力的氢气制取、储运装备等氢能企业,集聚一批研发中心、检测和认证中心等,打造盘州市氢能产业中心轴。
两翼:指以天能焦化为中心的盘北,以新光焦化为中心的盘南。围绕两翼布局,驱动盘州全市氢能产业及关联产业发展,带动六盘水及黔西南、毕节等周边市(州)、辐射贵州省和云南省周边地区构建盘州供氢链。依托天能焦化、宏盛焦化、宏源焦化、威箐焦化、盘江新光等企业煤焦化项目,重点发展焦炉煤气副产氢提纯,强化氢源保障能力建设,打造盘州市氢能发展的两翼。
多点:因地制宜,推动淤泥、羊场、红果、石桥、响水等各乡(镇、街道)开展氢能多元化场景示范应用。率先在刘官街道、柏果镇、鸡场坪镇、淤泥乡开展氢能公交、氢能重卡、热电联供等领域示范应用。加快推动主城区、各乡(镇、街道)联动,积极鼓励各地围绕氢能公交、氢能巴士、氢能重卡、热电联供、分布式发电、氢能化工等应用领域开展示范应用,形成多点示范应用格局。
(一)氢能保障工程
1.氢能供给体系建设。根据盘州市资源禀赋和工业副产氢基础,适应近中长期燃料电池汽车和氢能应用需求,统筹规划市内涉氢企业和制氢项目,分阶段建设制氢基地,逐步构建清洁低碳、安全可靠、价格低廉的氢能供给保障体系。存量优化,充分利用盘州市现有煤焦化工业副产氢资源,依托天能焦化、宏盛焦化等企业,深挖焦炉煤气副产氢装置潜力,在柏果镇、鸡场坪镇和大山镇等实施焦炉煤气提纯制氢工程,建设氢能生产基地。增量提升,依托威箐焦化(异地技改)、宏源新能源和盘州新光(拟建)焦化项目,进一步扩大氢气生产规模,保障氢气供给。试点绿氢,利用本地光伏资源,鼓励光伏电站和电解水制氢耦合发展,依托盘江电投、广东省能源集团贵州公司、华能贵州分公司、中国电建集团贵州公司等企业,探索实现光储氢一体化和可再生能源电解水制氢试点。发展蓝氢,在煤炭资源富集、水资源有保障的地区谨慎发展煤层气制氢产业,配套碳捕集利用与封存技术(CCUS)。探索液氢,择机引入氢气液化项目,用于保障氢气外输。
序号 | 制氢项目 | 制氢 工艺 | 年产能(吨/年) | 备注 | |||
2022年 | 2023年 | 2024年 | 2025年 | ||||
1 | 贵州盘江电投天能焦化 | 工业副产氢纯 | 200 | 2300 | 7700 | 7700 | |
2 | 盘江新光焦化厂 | 工业副产氢纯 | 0 | 0 | 0 | 7700 | 规划 |
3 | 盘州市宏源焦化 | 工业副产氢 | —— | —— | 714 | 4286 | |
4 | 可再生能源电解水制氢 | 电解水 | —— | —— | 143 | 143 | 规划 |
合计 | 200 | 2300 | 8414 | 19829 |
专栏4 重点制氢工程——天能焦化氢气提纯项目 盘江电投天能焦化有限公司计划投资约1.39亿元,建设氢气提纯项目,总占地54亩,设计制氢产能9720Nm³/h。建设内容:工厂厂房,焦炉废气采集、净化及压缩装置,氢气提纯及储存设备(压缩机、PSA装置、仪控系统等)。项目分三期建设:
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2.氢气储运体系建设。根据盘州市氢能产业发展实际需求、氢气运输距离、运量和氢能储运技术成熟度等因素,采用先进储运产品和科研成果,综合运用气态储运、液态储运和固态储运等技术,力争构建大规模、多元化、低成本、低碳化、安全化的氢气储运体系,保障盘州市氢气需求,支撑盘州市氢源外输。市内供氢,以20/30MPa氢气长管拖车、氢气管道等运输方式为主;市外供氢,以液氢、液氨、甲醇等运输方式为主,实现氢能大容量、长距离运输,构建西南氢气运输通道,提升盘州市氢气向周边辐射的能力。
3.加氢网络体系建设。坚持规划先行、合理布局、适度超前,统筹做好盘州市加氢站布局专项规划。根据氢燃料电池汽车推广应用需要,优先在刘官街道、柏果镇、鸡场坪镇、大山镇等产业基础好、氢气来源有保障、推广运营有潜力的地区,以及在具备条件的综合功能服务站、加油(气)站、公交场站、物流园区、煤场等有序建设一批加氢站,逐步建成与氢能产业示范应用相适应的基础设施网络。鼓励企业通过新建固定站、综合能源站等方式,积极参与加氢基础设施建设。创新发展模式,本着以油气养氢的原则,发挥联合建站集约优势,支持中石油、中石化等大型油气经营企业,探索油—气—电—氢等综合能源站。鼓励利用现有加油、加气站点网络改扩建加氢设施。
专栏5 综合能源站工程 双红二油氢电综合能源站:双红二油氢综合能源站由中石化控股公司宏财聚能投资建设,是贵州省第一座油氢电综合能源站。该站位于六盘水市盘州市刘官街道五里牌,占地面积为5894.70m2。该站加氢设备为35MPa高压氢气加注站,配置1台卸气柱、1套增压系统、1套45MPa的9m³储氢管束、2套站控冷水系统、1台加氢机及加油充电设备,日加氢能力500kg。该站于2020年12月开工建设,2021年3月建成,9月6日调试成功并正式投入运营。 柏果镇综合能源站:在天能焦化公司附近建设加氢、充电一体化的综合能源站一座,加氢站规模:建设设备为35MPa的高压氢气加注站,1台卸气柱、1套增压系统、压力为45MPa的储氢瓶1套、2套站控冷水系统、1台加氢机及加油充电设备,日加氢能力500kg。为柏果镇的氢能重卡、氢能公交提供加氢服务。 利红综合能源站:在红果经济开发区新建集加油、加氢、充电一体的综合能源站1座,单座日加氢能力500kg。 |
(二)示范应用工程
准确把握盘州市产业基础、煤炭物流、基础设施和能源消费特点,结合氢能和燃料电池产品技术成熟度,找准应用场景,推动氢能产业试点示范,打造多元化、规模化、商业化的终端应用场景,为新装备、新技术提供实证场所。积极参与成渝燃料电池汽车示范城市群申报。
1.交通领域。在公交、煤炭物流等领域率先开展燃料电池汽车示范。到2025年,推广燃料电池公交3辆、燃料电池重卡300辆;到2030年,推广燃料电池公交30辆、燃料电池重卡7000辆。
公交场景:依托盘州公交公司,在22路(刘官胜境温泉—亦资孔)上投放燃料电池公交车,开展小批量示范运营,并逐步扩大示范规模。
煤炭物流场景:依托西南运通、恒畅物流、松达物流和威箐煤焦物流等大型煤炭运输物流企业,从最有潜力和优势的煤炭运输应用场景先行突破,结合煤炭运输需求,在煤矿、洗煤厂、电厂、焦化厂、中转货场等区域,重点建设“氢、站、车、货一体化”的燃料电池运煤重卡示范项目,构建以燃料电池运煤重卡为特色的氢能发展模式。
场景 | 车型 | 2022年 | 2025年 | 2030年 | |||
新增量 | 保有量 | 新增量 | 保有量 | 新增量 | 保有量 | ||
城市 公交 | 中型客车 | 0 | 0 | 3 | 3 | 27 | 30 |
煤炭 运输 | 重型货车 | 0 | 0 | 300 | 300 | 6700 | 7000 |
合计 | 0 | 0 | 303 | 303 | 6727 | 7030 |
2.建筑领域。在盘北经济开发区和柏果镇,选择合适的场景(学校、医院、城市规划馆、博物馆等市政公共工程以及民用建筑)开展氢能热电联供示范试点。到2025年热电联供规模达到4MW,到2030年达到7MW,争取建设成为国家级民用示范区。积极开展天然气掺氢技术示范。
3.化工领域。发展高附加值的精细化、系列化氢能化工产品,拓展氢气高端化利用途径,提高盘州市氢气资源利用效益。重点依托宏源320万吨煤焦化循环经济项目,在盘北经济开区化工园区配套建设年产15万吨氢气合成甲醇项目和5万吨合成氨项目。
4.发电领域。推动燃料电池发电在应急保供、分布式电站、备用电源、移动式电源等方面的应用示范,深化产业链上下游协同,全面推进氢能产业快速发展。利用焦炉煤气副产氢,规划建设1座8MW的电氢耦合发电系统。结合盘州市光伏、风电和水电项目配套建设氢储能示范工程。
专栏6 氢能建筑和发电重点工程
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(三)产业培育工程
强化外部项目引进。通过构建有利于氢能产业发展的市场环境,以氢能终端利用带动整个行业发展。重点围绕氢气生产、氢能装备制造和氢能综合利用等领域,着力引进一批拥有自主知识产权、技术先进、具有带动作用的国内外龙头优势企业到盘州落户,实施一批产业链重大项目,实现建链、补链、强链与扩链,完善氢能发展体系。以重大项目和龙头企业为依托,吸引更多的人才、技术、资金、信息等要素向盘州市聚集。以燃料电池重卡规模化示范应用为牵引,争取引进整车产能3000台/年和系统产能500台套/年生产线。
注重内部企业培育。积极引导和鼓励市内氢能产业企业立足自身优势,适应市场需求变化和行业发展趋势,加大氢能产业投入力度,培育一批具有较强竞争力和影响力的领军企业。积极引导市内优势企业扩大经营范围,支持企业采取技术引进、技术合作、企业并购等方式,加快布局氢能和燃料电池相关业务。
专栏7 重点产业培育工程
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(四)招商引资工程
以重大氢能综合利用项目为基础,加强产业链上下游重点环节招商。根据盘州市氢能产业发展定位和重点方向,围绕制氢、燃料电池、氢能汽车、氢能应用等领域,制定详细的招商引资计划书,确定招商引资重点区域、重点领域、重点企业。把招大引强作为培育产业链的核心、招商引资的重点,瞄准大型央企、行业龙头、上市企业,招引一批重大产业化项目、重点示范应用项目等。创新招商模式,加强产业合作交流和资源对接,积极利用新技术、新模式融入招商工作,提升招商效率。强化平台招商和驻点招商、持续以商招商、发挥人大政协招商,采用委托招商、代理招商、线上线下专题推介会、线上多媒体等多种形式,充分发挥商会、协会等平台和个人在产业招商中作用,确保高质量完成氢能招商工作。
(五)模式创新工程
氢能产业仍然处于发展初期阶段,氢能产品进入终端市场还面临着氢气制储运成本高、燃料电池车辆购置成本贵、配套加氢基础设施不完善、终端用户对产品的接受度低等问题,成为制约氢能产业发展的关键因素。同时,盘州市经济水平较低,一定程度上限制了对推广燃料电池汽车的补贴力度,另外现有重卡购置主体以个体户为主,难以负担昂贵的燃料电池汽车购置成本,严重影响燃料电池汽车的推广应用。在氢能示范应用过程中,还需要鼓励企业通过商业模式创新,解决燃料电池汽车购车成本高、氢气价格贵、加氢便利性差、私人用户购置积极性不高等痛点,打通氢能产业“堵点”,形成可持续的商业运作模式。重点支持车辆自购自用、融资租赁、氢—车—站一体化和一体化建站等商业模式探索。鼓励煤炭生产企业、焦化企业、电厂、大型物流运输企业以及其他碳排放大户等利用自有资金积极购置燃料电池重卡,围绕煤炭运输开展燃料电池重卡示范运营;鼓励现有金融机构和融资租赁平台针对燃料电池重卡积极开展融资租赁业务,支持示范应用;通过内培外引等方式,支持有能力的企业采购燃料电池汽车,向个人、物流企业等终端用户提供车辆,并围绕用户的车辆运行路线,配套建设加氢站,为用户提供车辆租赁、维修、保养、保险、加氢等一体化运营服务解决方案;通过给予油气站指标等方式,鼓励中石化等企业采取“以油气养氢”的方式,积极探索油氢气电等综合能源站,充分发挥一体化建站优势。
(六)平台建设工程
围绕盘州市氢能产业发展目标,打造高质量发展支撑平台,统筹推进一园、一镇、一平台、两中心建设,推动氢能产业快速发展。
1.推进园区载体建设。依托盘北经济开发区,高标准规划建设1个氢能发展示范园区(盘北经济开发区),吸引优质的氢能产业项目、研发机构和生产企业落户,引导氢气生产、氢能综合利用和氢能装备制造等产业向园区积聚,形成氢能产业发展集群。
2.打造氢能示范小镇。依托柏果镇,充分利用盘江电投、国投盘江两座火电厂,天能焦化厂和氢气提纯项目,以及盘江精煤地方煤矿等产业基础,规划建设1座氢能小镇(柏果氢能小镇),重点发展氢能制、储、运、用及设备研发生产、氢能分布式能源等,打造氢能发展标杆。
3.组建氢车运营平台。由政府引导,引进国内外氢能领域知名央企、国企、上市公司、基金企业以及专业化平台机构,联合本地煤炭企业、焦化企业、电厂、大型运输企业和金融机构等,共同成立氢能交通运营平台,主要负责燃料电池车辆的示范运营和商业化推广。
4.成立氢能工程技术研究中心。主要从事新能源的开发与利用研究,尤以氢能的研究与推广为主。着力解决氢制备、氢储运、氢燃料电池及关键零部件等一批关键核心技术和产品,推动一批重要科技成果转化、建立健全“政产学研”协同创新生态系统。
5.成立氢气检测检验中心。建设一体化防爆式高纯氢气检测实验室及氢气储运装置检测实验室。支撑六盘水市氢能产业发展应用。检测中心依据氢能检测相关标准,重点开展氢纯度及储氢瓶、罐等相关设备的检验检测,形成市场化运营机制。
专栏8 盘北氢能产业示范园 地理位置:氢能产业示范园位于盘州市盘北经济开发区,以鸡场坪镇和柏果镇为中心。 产业定位:重点发展焦炉煤气副产氢提纯、氢气运输、加注、燃料电池发动机系统集成和整车组装、以及氢能综合利用。 发展目标:充分利用盘北经济开发区资源、区位及交通、产业基础等各方面优势,力争将盘北经济开发区打造成贵州省集“制储输运”及装备制造为一体的氢能综合示范园区。 空间布局:依托柏果镇发展制氢、加注和热电联供,建设氢源供应基地;依托鸡场坪镇发展制氢、氢能装备(燃料电池和整车生产)和氢能化工合成(甲醇和合成氨),积极开展氢能研发和产业孵化。 重点项目:天能焦化氢气提纯项目、氢能重卡示范项目、柏果氢能小镇项目、年产500套燃料电池发动机项目、年产3000台燃料电池重卡组装生产线项目、年产15万吨氢气合成甲醇项目、5万吨合成氨项目、1座8MW的氢燃料电池发电示范厂等。 |
专栏9 柏果氢能小镇 地理位置:氢能小镇位于盘州市柏果镇。 总体思想:立足柏果镇氢资源优势,以市场化为导向,以氢能示范项目为引领,氢能基础设施建设为重点,氢能综合利用体系为补充,氢能产业链健全为目标,打造柏果镇氢能特色小镇,推动盘州市氢能产业高质量发展。 发展目标:柏果镇工业优势突出,拥有丰富的氢资源,依托柏果镇氢资源、区位、交通优势,以天能焦化制氢工厂为基础,全面推动氢能热电联供、氢能重卡等项目落地建设。到2025年,氢能小镇投资5亿元,实施一批重点氢能示范项目,柏果氢能特色小镇形成一定规模,充分发挥氢能小镇示范作用,带动全市氢能源产业发展。 主要任务:(一)加快氢能产业培育。支持重点企业发展,加快氢能产业空间布局,健全氢能产业链条。(二)氢能小镇建设与新型城镇化、乡村振兴有机结合。通过一批氢能项目的实施,提高柏果镇新型城镇化的品质,实现“一镇一特色”。(三)实施一批氢能示范项目。重点从制氢、加氢、用氢等环节开展氢能应用示范。(四)加大氢能源产业招商力度。聚焦重点环节、重点产品和重点技术,开展对口招商、精准招商。 重点项目:制氢环节,天能焦化氢气提纯项目;加氢环节,柏果镇综合能源站;用氢环节,柏果镇氢能分布式能源(热电联供)示范项目,以及氢能重卡和氢能公交项目。 |
六、保障措施与政策建议
(一)保障措施
1.加强组织领导
盘州市已成立以市政府主要领导为组长,各有关部门主要领导为成员的推进氢能源产业发展工作领导小组,办公室设在市能源局。领导小组主要负责贯彻落实市委、市政府关于推进全市氢能源产业工作的决策部署;负责氢能源产业项目招商引资及建设过程的组织协调、统筹调度、指导督查等工作;负责分析研判项目推进中存在的困难、问题,及时召集专题会议,研究制定相关措施办法,保障氢能源项目落地建设。
组建氢能产业发展咨询委员会。充分发挥专家学者和企业家在氢能产业发展过程中对战略规划、重要政策、重大项目和重大问题上的咨询作用,为氢能产业链构建、产业化发展和示范应用提供决策支持,提高政府决策的科学性和合理性,建议成立由国内外氢能和燃料电池汽车领域知名专家学者和企业家组成的咨询委员会。
2.加大资金支持
(1)争取上级资金支持。鼓励、组织本地企业积极申报国家、省市相关专项补助资金。
(2)加大地方财政投入。统筹市财政专项资金,细化财政预算安排,适当引导地方财政资金向氢能领域倾斜,切实发挥财政资金的放大效应。重点支持氢气生产、氢能综合利用示范工程和氢能装备产业化项目等,在节能减排、技改、科技重大专项等方面设立支持资金。
(3)设立氢能产业基金。以政策性引导和市场化运作为原则,引导社会资本设立氢能产业发展专项基金,支持应用示范类项目以及产业化项目。
(4)鼓励金融机构参与。鼓励金融机构创新优化投融资方式,加大对氢能企业的支持力度。
3.强化项目招引
发挥盘州市招商投资促进服务中心、产业大招商领导小组及招商专班作用,充分落实《六盘水市激励企业招才引智创新发展奖补办法(试行)》《盘州市招商引资工作管理办法》《盘州市2021年产业招商行动方案》《盘州市招商引资项目服务绿色通道》等政策文件,加大氢能重大项目招引力度。重点围绕氢气生产与储运、氢能综合利用和氢能装备等领域,吸引一批重大示范应用项目、重点产业化项目等落地,形成重大项目带动作用。瞄准大型央企、行业龙头、上市企业,鼓励国内、国外(境外)氢能龙头企业落户我市,对引进企业按照“一企一策”方式精准支持,并优先安排产业用地、落实专项资助和人才激励等政策优惠机制给予重点保障。
4.完善要素保障
围绕市委、市政府以及市招商引资工作领导小组的部署要求,重点配合各招商专班做好重大重点项目前期以及审批、推进、落地、运营各环节的要素保障,做好“绿色通道”服务。依托盘州市要素保障专班,强化项目建设和产业发展要素保障支撑,“一企一策”全力做好项目建设用地、供水、供电、供气、人才、金融、财税等要素保障。
5.注重安全监管
健全氢能安全管理机制,有关部门要认真落实监管责任,强化制氢、储运、加氢、用氢等各环节安全风险管控。制定涵盖氢气生产、充装、储存、销售、氢设施及相关产品制造、使用全过程的安全管理办法,明确安全责任主体及各主体在产业链中的分工和监管职责。研究制定突发事件处理预案,加强氢能推广应用中应急能力建设,确保氢能生产、储运、加注和使用中突发事件的有效应对。明确在线安全监测机制,通过大数据平台对氢的产业链进行实时在线监控、可视化监管。建立氢安全培训制度,定期对制氢、运氢、加注和车辆示范应用等相关企业的安全人员进行安全培训。
6.技术保障措施
充分发挥氢能专家委员会作用,在氢能重大技术上提供支持。选购国内技术成熟的氢能相关产品(氢能重卡、长管拖车和储氢瓶等)。培养本土氢能技术人才,联合省内高校、重点企业培养一批氢能技术人才。联合整车厂和燃料电池系统企业,成立氢车维保中心,负责氢能装备使用过程中的维修保养和技术支持;制定完善的维修保养制度,确保出现问题及时响应。定期组织氢能相关从业人员进行技术和安全培训。
(二)政策建议
1.强化政策落实
全面落实国家、省、市关于氢能产业发展扶持政策,积极争取财政、金融、税收、土地等方面的优惠政策。贯彻《六盘水市氢能源产业发展规划(2019—2030)年》,强化上级规划引领和指导作用。
2.用好现有政策
充分利用好《贵州省对口帮扶城市产业扶贫招商优惠政策的通知》《六盘水东西部扶贫协作招商引资政策扶持的若干意见》《六盘水市市场化招商奖励办法(试行)》《盘州市煤炭结构调整转型升级奖补资金暂行办法》《盘县招商引资项目全程代办服务暂行办法》《关于开展盘州市创业扶持补贴工作的通知》等一系列的措施及优惠政策,依据相关条款,在氢能企业引进、项目建设、土地优惠、电价支持、金融支持、平台建设、人才引进等方面给予支持。
3.出台专项政策
完善顶层设计,加快出台盘州市氢能产业发展规划;加强政策扶持,研究氢能产业发展资金扶持政策,支持推动氢能产业发展,重点支持企业引进、产业培育、重大项目、示范应用、基础设施建设、人才引进等;完善使用环境,加快出台氢燃料电池汽车推广应用方案,研究制定车辆购置补贴和运营补贴、加氢站建设和运营补贴等财政支持政策,探索按行驶里程、运煤量/运灰渣量等补贴方式;研究中重型货车“油改氢”替代方案,推动燃油重卡分阶段替代,采取经济补偿、限制使用、严格超标排放监管等方式推动不达标柴油货运车辆提前淘汰更新;加快出台全市加氢站布局专项规划,统筹做好加氢站网点布局、选址等工作,加强与城市总体规划的衔接;制定氢能安全管理办法;加快出台正式的加氢站审批管理办法。
4.细化招商政策
在盘州市现有产业招商政策基础上,进一步细化氢能产业专项招商政策,完善良好投资环境。编制氢能产业招商专题方案,建立产业招商目录和目标企业库。高质量做好重大项目包装,重点围绕氢能生产与储运、氢能综合利用和氢能装备制造,认真筛选、科学论证,精品包装一批能够体现盘州市特色、发展前景好、产业链长、优势明显、辐射带动能力强的氢能重大项目。
(一)环境影响分析
1.规划符合性分析
(1)与国家环境政策要求符合性分析
本次规划积极响应《中共中央国务院关于全面加强生态环境保护坚决打好污染防治攻坚战的意见》(中发〔2018〕17号)、《国务院关于印发水污染防治行动计划的通知》(国发〔2015〕17号)、《国务院关于印发土壤污染防治行动计划的通知》(国发〔2016〕31号)等环境政策。氢能产业新上项目满足国家和地方颁布的环保法规和政策,在建设和生产过程中满足污染物排放和清洁生产的总体要求,编制应急预案以应对突发环境风险事故。
(2)与《西部地区鼓励类产业目录(2020年本)》符合性分析
规划的氢能产业,符合《西部地区鼓励类产业目录(2020年本)》中对贵州省提出的“36.氢加工制造、氢能燃料电池制造、输氢管道和加氢站建设”新增鼓励类产业。
(3)与《贵州省“十四五”战略性新兴产业集群发展规划》符合性分析
规划在指导思想上,符合《贵州省“十四五”战略性新兴产业集群发展规划》提出的“强力推进产业高端化、绿色化、集约化发展,大力推动战略性新兴产业与新型工业化、新型城镇化、农业现代化、旅游产业化实现高质量协同,培育经济发展新动能”的指导思想。在基本原则上,符合“坚持绿色发展”“坚持重点突破”的原则。在发展目标上,符合“到2025年,打造一批具有国家竞争力、区域特色优势明显的战略性新兴产业集群”的目标。在产业布局上,符合“大力发展氢能产业”“建设综合氢能示范区建设工程,打造集制氢、液氢、储氢、运氢、应用及装备为一体的综合氢能示范区”“加快发展氢燃料汽车,推进氢能与新能源汽车产业融合发展,开展氢燃料电池汽车关键核心技术产业化攻关和示范应用”的发展策略。
(4)与《六盘水氢能源产业发展规划(2019—2030年)》符合性分析
规划在指导思想上,符合《六盘水氢能源产业发展规划(2019—2030年)》中提出的“加快培育新动能、发展新经济”“打造廉价氢源及氢高附加值深加工产品产业基地,积极引导和稳步推进氢能产业链向高端延伸”的指导思想。在基本原则上,符合“以资源优势为基础”“以焦化产业为起点”“以示范应用为引领”的原则。在发展目标上,符合“打造国内先进、区域影响力显著的氢能源产业高地”的目标。在产业布局上,符合规划对盘州发展“焦炉煤气制氢、煤制氢、氢能装备、氢能示范应用”的定位。
(5)与《盘州市国民经济和社会发展第十四个五年规划和二〇三五年远景目标纲要》符合性分析
规划符合《盘州市国民经济和社会发展第十四个五年规划和二〇三五年远景目标纲要》中提出的“充分发挥盘州市煤焦化产业基础和焦炉气制氢优势,大力发展氢能源产业”的指导思想,符合“形成制氢(氢源)、氢储存、运输和利用的氢能源产业链,培育一批具有影响力的氢气制取、储运装备、高值转化的氢能源企业,集聚一批研发中心和检测、认证中心,带动盘州氢能源产业发展,力争建成西南地区氢能源产业示范基地”的主要任务。
2.规划产业发展重点的环境影响分析
(1)氢气制备产业
近期以焦炉煤气副产氢提纯制氢的工艺不会额外增加环境污染,如果不提纯氢气焦炉煤气也是作为副产品被烧掉。中长期发展煤层气制氢项目,会产生废水、废气、固体废弃物等,废水中包含的高浓度有机污染物、废气中的硫化氢等对环境产生污染。未来新建可再生能源电解水示范项目将严格执行国家标准《城市给水工程规划规范》(GB50282—2016)中工业用地用水量指标30—150m3/(hm2·d)的标准,确保不对盘州市水资源承载力产生影响。
氢气制取装备产业主要布局于盘北经济开发区内,新建项目将严格按照园区准入要求建设,避开敏感区域,有效控制大气、地表水、噪声及固体废物污染,因此对环境影响轻微。
(2)氢气储运产业
气氢运储装备和液氢运储装备主要布局在盘北经济开发区氢能产业园。在氢气储运和液氢储运过程以及装备制造过程中,废气、废水、噪声及废渣的排放很少,因此对环境影响轻微。
(3)氢燃料电池产业
燃料电池系统和燃料电池关键部件生产主要布局在盘北经济开发区氢能产业园,新建项目将严格按照园区准入要求建设,避开敏感区域,有效控制大气、地表水、噪声及固体废物污染,因此对环境影响轻微。
(4)氢能应用产业
燃料电池整车组装主要布局于盘北经济开发区氢能产业园,整车组装过程中,不涉及涂装工艺,废气、废水、噪声及废渣的排放很少,因此对环境影响轻微。
合成氨(液氨)、合成甲醇等氢能化工产业布局于盘北化工园区,进驻项目将严格按照《六盘水市工业园区生态环境准入清单细化成果》要求实施,严格控制废气、废水、噪声及废渣的排放,因此对环境影响轻微。
氢能公交和氢能重卡使用过程中只排放水,没有有害气体排放,不会增加环境污染。盘州市通过推广应用7030辆氢燃料电池汽车,预计每年减少二氧化碳排放量约28万吨,减少一氧化碳(CO)排放量465吨、碳氢化合物(HC)27吨,氮氧化物(NOx)1009吨,PM2.5颗粒6吨,PM10颗粒7吨,环境效益十分明显。
3.规划基础设施建设的环境影响分析
(1)氢气供给系统。氢气供给系统建设与前面氢气制取产业的环境影响分析结果一致,对环境影响轻微。
(2)氢气加注系统。氢气加注过程中,氢气不用经过任何再加工,因此无废气和废水产生,对环境影响较小。
(3)氢气储运系统。使用汽车运输氢气时,需要采用符合尾气排放标准的长管拖车和液氢运输车,降低环境影响。输氢管道建设时要充分考虑空间要求,满足防护距离。尽可能避让学校、医院、居民点等环境敏感目标。氢气管网建设要合理设计管道防护措施,降低环境风险。
(二)环境影响减缓措施
1.严格环保准入
严格氢能产业项目的环境准入条件,从源头控制对环境的影响。遵循严格环保准入原则,积极推进清洁生产,严格实施主要污染物排放总量控制制度,加强对重点工业污染源的监管。
2.预防环境污染
加强企业生产过程控制,减少废水、废气和废渣的排放。推行清洁生产,力争资源消耗少、排污量小。通过实施环境保护措施,消除不利影响因素,使环境影响最小化。
3.环境保护一体
对产业园的废气、废水、固体废物等有害物质要进行统一处理,形成统一的环保调度中心以及固体废物综合利用中心,统一处理产业园产生的废水、废气、废渣。
4.建立生态产业
按照生态产业园模式进行产品布局,充分有效的利用经济手段并建立资源综合利用的相关法规,开发关键点技术,使产品链之间形成绿色产业链,通过不懈的协调和整合,使产业园的能源和资源多次循环、重复利用,形成经济增长与环境保护相协调的生态产业园。
(三)环境影响评价结论
本规划主要阐述盘州市氢能产业发展的发展原则和目标、发展策略和总体任务,是盘州市实施氢能产业健康快速发展的重要依据和行动纲领。规划符合《西部地区鼓励类产业目录(2020年本)》及六盘水市城市规划空间管控要求,切实考虑了资源及环境承载力,通过实施各类环保措施,将会降低氢能产业发展对环境的影响。本次规划的氢能产业发展有利于保护环境。氢能源将降低化石能源的使用,从而减少污染。规划的措施能够满足环境保护的相关要求,规划总体可行。
附件1
氢能产业链全景图
盘州市氢能产业发展效益分析
一、经济效益
氢能产业属于未来产业,产业链条长且复杂,涉及化工、机械、新材料、微电子、电力电子、自动控制、新型电源、汽车等领域,具有市场潜力大、带动能力强、综合效益好等特征。通过发展氢能,能够促进氢能产业链上下游企业积聚发展,形成产业集群,直接增加地方生产总值和地方财税收入,有利于推动盘州市经济发展和产业结构调整。盘州市氢能产值初步估算如下,考虑1.5倍拉动系数,最终确定2025年、2030年盘州市氢能产值目标分别为30亿和60亿元以上。
表1 盘州市氢能产业经济效益
序号 | 项目 | 2022年 | 2023年 | 2024年 | 2025年 | 2030年 |
1 | 汽车产量(辆) | 0 | 0 | 200 | 700 | 3000 |
平均价格 (万元/辆) | 180 | 170 | 160 | 150 | 80 | |
产值(亿元) | 0 | 0 | 3.2 | 10.5 | 24 | |
2 | 氢气产量(吨) | 601.7 | 3608.9 | 8047.8 | 20000.0 | 61964.3 |
平均价格(元/kg) | 17 | 17 | 17 | 17 | 17 | |
产值(亿元) | 0.10 | 0.61 | 1.37 | 3.40 | 10.53 | |
3 | 甲醇产量(万吨) | 0 | 0 | 0 | 0 | 15 |
平均价格(元/吨) | 2200 | 2200 | 2200 | 2200 | 2200 | |
产值(亿元) | 0 | 0 | 0 | 0 | 3.3 | |
4 | 液氨产量(万吨) | 0 | 0 | 0 | 0 | 5 |
平均价格(元/吨) | 2700 | 2700 | 2700 | 2700 | 2700 | |
产值(亿元) | 0 | 0 | 0 | 0 | 1.35 | |
5 | 系统产量(台套) | 20 | 40 | 60 | 80 | 500 |
功率(kW/台套) | 80 | 110 | 110 | 120 | 200 | |
平均价格(元/kW) | 4500 | 4000 | 4000 | 3500 | 1800 | |
产值(亿元) | 0.1 | 0.2 | 0.3 | 0.3 | 1.8 | |
6 | 氢气加注(吨) | 601.7 | 3608.9 | 8047.8 | 20000.0 | 61964.3 |
平均价格(元/kg) | 25 | 25 | 25 | 25 | 25 | |
产值(亿元) | 0.15 | 0.90 | 2.01 | 5.00 | 15.49 | |
7 | 氢气运输(吨) | 601.7 | 3608.9 | 8047.8 | 20000.0 | 61964.3 |
平均价格(元/kg) | 8.00 | 7.00 | 7.00 | 7.00 | 6.00 | |
产值(亿元) | 0.048 | 0.25 | 0.56 | 1.40 | 3.72 | |
合计 | 0.4 | 1.9 | 7.4 | 20.6 | 60.2 |
注:氢气产量不计算合成氨和合成甲醇用氢。
二、社会效益
作为国家战略性新兴产业,氢能涉及制储输用等相关细分环节,覆盖了能源、制造、运输、汽车、服务等多个行业,产业链长且复杂,可以创造大量的就业机会,有利于拉动社会就业和带动相关产业发展。根据初步估算氢能产业将为盘州市提供0.84万个以上就业岗位。同时,发展氢能有利于减少化石能源消耗,降低石油对外依存度,保障国家能源安全,根据初步估算,盘州市通过推广应用7030辆氢燃料电池汽车,可直接减少柴油消耗量约9万吨/年。
表2 盘州市氢能产业社会效益
序号 | 项目 | 项目数量 | 人员配置(人/项目) | 人员配置总数(人) |
1 | 制氢项目 | 10个 | 30人/个 | 300 |
2 | 加氢站项目 | 60座 | 8人/座 | 480 |
3 | 热电联供项目 | 10个 | 10人/个 | 100 |
4 | 氢能公交 | 30辆 | 1.5人/辆 | 45 |
5 | 氢能重卡 | 7000辆 | 1人/辆 | 7000 |
6 | 15万吨氢气合成甲醇项目 | 1个 | 50人/个 | 50 |
7 | 5万吨合成氨项目 | 1个 | 20人/个 | 20 |
8 | 3000台燃料电池重卡组装项目 | 1个 | 150人/个 | 150 |
9 | 500台燃料电池发动机项目 | 1个 | 50人/个 | 50 |
10 | 氢气检测中心 | 5 | 5人/个 | 25 |
11 | 氢能工程技术研究中心 | 1个 | 40人/个 | 40 |
12 | 氢能交通车辆运营平台 | 1个 | 15人/个 | 15 |
13 | 液氢项目 | 5个 | 25人/个 | 125 |
14 | 长管拖车 | 10辆 | 1.5人/辆 | 15 |
合计 |
表3 盘州市氢燃料电池车CO2减排数据
序号 | 车型 | 数量(辆) | 能耗(L/100km) | 年运营里程(km) | 燃料消耗量(t) | 减少CO2排放量(t) |
1 | 8.5米公交 | 30 | 32 | 66000 | 545 | 1666 |
2 | 重型货车(≥31吨) | 7000 | 50 | 30000 | 90300 | 276150 |
| 合计 | 7030 | 90845 | 277816 |
注:1L柴油减少二氧化碳2.63kg
三、环境效益
氢能具有零排放、无污染的特点,属于环境友好型产业,被视为是降低全球碳排放、减少环境污染、抑制气候变化的重要解决方案。以交通领域为例,盘州市通过推广应用7030辆氢燃料电池汽车,预计每年减少二氧化碳排放量约28万吨,减少一氧化碳(CO)排放量465吨、碳氢化合物(HC)27吨,氮氧化物(NOx)1048吨,PM2.5颗粒5.9吨,PM10颗粒6.6吨,环境效益十分明显。
表4 盘州市氢燃料电池车污染物减排数据
污染物 | 排放因子(g/km) | 车辆数量(辆) | 年运营里程(km) | 污染物减排量(吨) | |
公交 | CO | 1.62 | 30 | 66000 | 3 |
HC | 0.054 | 30 | 66000 | 0.1 | |
NOx | 8.64 | 30 | 66000 | 17 | |
PM2.5 | 0.126 | 30 | 66000 | 0.2 | |
PM10 | 0.14 | 30 | 66000 | 0.3 | |
重型货车 | CO | 2.2 | 7000 | 30000 | 462 |
HC | 0.129 | 7000 | 30000 | 27 | |
NOX | 4.721 | 7000 | 30000 | 991 | |
PM2.5 | 0.027 | 7000 | 30000 | 6 | |
PM10 | 0.03 | 7000 | 30000 | 6 | |
小计 | CO | 465 | |||
HC | 27.1 | ||||
NOX | 1048 | ||||
PM2.5 | 5.9 | ||||
PM10 | 6.6 |
注:排放因子来源于《道路机动车大气污染物排放清单编制技术指南(试行)》
附件3
加氢站规划说明
根据盘州市2025年和2030年氢燃料电池汽车保有量分别达到303辆、7030辆的目标,加氢站建设具体规划如下:
表5 2025年303辆氢燃料电池汽车氢能需求测算
车辆类型 | 车辆 规模(辆) | 百公里 氢耗量(kg/100km) | 日行驶 里程(km/d) | 年运营天数(天) | 单车日均氢耗量(kg) | 总日均氢气需求量(kg) |
8.5米公交 | 3 | 4.5 | 200 | 330 | 9 | 27.0 |
重型货车(≥31吨) | 300 | 12 | 150 | 200 | 18 | 5400.0 |
合计 | 303 | 5427.0 |
到2025年,需要超前规划建设油氢电气综合能源站(氢气加注能力500—1000kg/d)7座。
表6 2030年7030辆氢燃料电池汽车氢能需求测算
车辆类型 | 车辆规模(辆) | 百公里氢耗量(kg/100km) | 日行驶里程(km/d) | 年运营天数(天) | 单车日均氢耗量(kg) | 总日均氢气需求量(kg) |
8.5米公交 | 30 | 4.5 | 200 | 330 | 9 | 270.0 |
重型货车(≥31吨) | 7000 | 12 | 150 | 200 | 18 | 126000.0 |
合计 | 7030 | 126270.0 |
2030年为满足7030辆氢燃料电池汽车约126吨/日的氢能需求,需建设加氢站60座以上。未来随着加氢站向着一级(4000 kg<G≤8000kg)和二级站(1000kg<G≤4000kg)发展,加氢站规划数量可根据实际能力进行调整。
盘州市氢气需求量测算表
2021年 | 2022年 | 2023年 | 2024年 | 2025年 | 2030年 | ||
1 | 车辆氢气需求(吨) | 0.0 | 36.0 | 224.9 | 584.9 | 1088.9 | 25775.1 |
2 | 热电联供氢气需求(吨) | 0.0 | 565.7 | 1584.0 | 2262.9 | 2828.6 | 3960.0 |
装机容量(kW) | 1000 | 2800 | 4000 | 5000 | 7000 | ||
运营天数(天) | 330 | 330 | 330 | 330 | 330 | 330 | |
运营时间(h/天) | 24 | 24 | 24 | 24 | 24 | 24 | |
单位氢气消耗(Nm3/h) | 80 | 800 | 2240 | 3200 | 4000 | 5600 | |
3 | 氢能发电厂需求(吨) | 1980 | |||||
装机容量(MW) | 8000 | ||||||
运营天数(天) | 330 | 330 | 330 | 330 | 330 | 330 | |
运营时间(h/天) | 24 | 24 | 24 | 24 | 24 | 24 | |
单位氢气发电量(kWh/kg) | 16 | 16 | 16 | 16 | 16 | 16 | |
4 | 15万吨合成甲醇氢需求(吨) | 17678.5 | |||||
规模(万吨) | 15 | ||||||
单位氢气消耗量(Nm3/吨) | 1320 | ||||||
5 | 5万吨合成氨氢需求(吨) | 5357.1 | |||||
规模(万吨) | 5 | ||||||
单位氢气消耗量(Nm3/吨) | 2000 | 2000 | 2000 | 2000 | 2000 | 2000 | |
6 | 市内氢气消耗量小计(吨) | 0.0 | 601.7 | 1808.9 | 2847.8 | 3918.0 | 54751.0 |
7 | 外输氢气(吨) | 0.0 | 0.0 | 1800 | 5200 | 16082 | 30249 |
8 | 氢气需求合计(吨) | 0.0 | 601.7 | 3608.9 | 8047.8 | 20000.0 | 85000.0 |
附件5
盘州市氢能产业发展主要指标
年份 | 制氢工厂(座) | 液化氢工厂 | 加氢站(座) | 公交车(辆) | 重型货车(辆) | 运氢管束车(辆) | 输氢管道(公里) | 氢气检测中心 | 热电联供(千瓦) | 氢气外输(吨) | 氢能汽车组装(辆) | 燃料电池生产(台) | |
近期目标 | 2022年 | 0 | 0 | 1 | 0 | 10 | 0 | 0 | 0 | 1000 | 0 | 0 | 20 |
2023年 | 1 | 1 | 2 | 3 | 50 | 1 | 0 | 1 | 1800 | 1800 | 0 | 20 | |
2024年 | 1 | 0 | 3 | 0 | 100 | 1 | 0 | 0 | 1200 | 5200 | 200 | 20 | |
2025年 | 2 | 1 | 1 | 0 | 140 | 1 | 17.2 | 1 | 1000 | 16082.5 | 500 | 20 | |
合计 | 4 | 2 | 7 | 3 | 300 | 3 | 17.2 | 2 | 4000 | 23082.5 | 700 | 80 | |
远期目标 | 2030年总合计 | 10 | 5 | 60 | 30 | 7000 | 10 | 100 | 4 | 7000 | 30249.2 | 3000 | 500 |
盘州市近期氢能产业重点项目名单
序号 | 项目地 | 项目名称 | 项目单位 | 建设年限 | 规划投资 (万元) | 建设规模及内容 |
(一)氢气制取项目 | ||||||
1 | 盘州市 柏果镇 | 盘北经济开发区天能焦化工业副产氢纯化项目 | 贵州盘江电投天能焦化有限公司 | 2022—2025年 | 14000 | 项目分三期建成,设计总规模9720Nm3/h。建设内容:工厂厂房,焦炉废气采集、净化及压缩装置,氢气提纯及储存设备(压缩机、PSA 装置、仪控系统等)。通过天能焦化开展副产氢提纯项目,保障盘州市及周边地区氢源供应。 |
2 | 盘北经济开发区 | 盘北经济开发区电解水制氢项目 | 贵州盘北经济开发区投资股份有限公司 | 2023—2024年 | 3200 | 项目拟建设一座6MW电解制氢装置,采用多种技术路线并行的方式,由一套制氢功率为5MW的ALK碱水制氢装置和一套制氢功率为1MW的PEM制氢装置组成,并配以氢气储存、压缩系统及纯水设备、冷冻水循环等辅助系统。 |
3 | 盘北经济开发区 | 盘北经济开发区液氢生产项目 | 中科富海等 | 2024—2025年 | 20000 | 利用工业副产氢生产液氢,占地约50亩,包括氢气液化装置及配套设施,预计生产规模约5吨/天,年产液氢1600吨。 |
4 | 盘北经济开发区 | 盘北经济开发区工业副产氢提纯装置项目 | 招商引资引入企业 | 2024—2025年 | 15000 | 依托盘北经济开发区宏源焦化项目,建设丙烷脱氢装置,以富氢尾气为原料,采用变压吸附技术(PSA),直接分离出99.999%的高纯度氢气。 |
5 | 盘南产业园区 | 盘南产业园区新光焦化工业副产氢提纯装置项目 | 贵州盘江电投天能焦化有限公司 | 2024—2025年 | 20000 | 设计规模1万标方/小时。建设内容:工厂厂房、焦炉煤气采集、净化及压缩装置、氢气提纯及储存装置。 |
(二)氢气利用项目 | ||||||
1 | 盘北经济开发区 | 盘北经济开发区综合能源站建设项目 | 盘江电投天能焦化有限公司、中石化盘州分公司 | 2022—2025年 | 15000 | 在鸡场坪、淤泥及柏果新建集加油、加氢、充电一体的综合能源站5座,单座日加氢能力不小于2000kg。 |
2 | 盘北经济开发区 | 盘北经济开发区氢气管道输送项目 | 贵州盘北经济开发区投资股份有限公司、盘江电投天能焦化有限公司 | 2023—2025年 | 6800 | 拟在柏果镇、鸡场坪镇新建一条17.2km输氢管道,管道连接天能焦化、宏源焦化(氢源)和各燃料电池热电联供应用点、加氢站等用氢场景。 |
3 | 盘北经济开发区 | 盘北经济开发区氢燃料电池热电联供示范项目 | 贵州盘北经济开发区投资股份有限公司 | 2022—2025年 | 9000 | 拟在盘北经济开发区等具有一定的电、热负荷需求场所,安装4MW氢燃料电池热电联供系统,主要设备包括4MW氢燃料电池热电联供系统及配套设施。 |
4 | 盘州市 柏果镇 | 盘州市柏果镇氢能小镇示范项目 | 盘江电投天能焦化有限公司、中石化盘州宏财聚能投资有限责任公司 | 2022—2025年 | 50000 | 建设制氢工厂一座,配套建设加氢、储氢设施,满足盘州市氢能产业发展氢气需求;建设综合能源站一座,在天能焦化厂附近建设加油、加氢、充电为一体化的综合能源站1座,加氢站规模:日加注量500公斤;开展5台氢能公交、100台氢能重卡示范运营;建设氢能分布式能源(热电联供)示范项目,项目一期设计建设规模1.0MW,氢燃料电池系统综合能效90%以上、产生热水约12.8t/h(用氢640Nm³/h);二期拟建规模2.4MW(用氢1920Nm³/h),氢燃料电池系统综合能效95%以上、产生热水约38.4t/h。 |
5 | 盘州市 | 氢能车辆运营示范项目 | 贵州盛远新能源公司、国鸿氢能、盘州交通投资有限公司 | 2022—2025年 | 50000 | 在鸡场坪镇、淤泥乡选择几条到盘江电投发电厂及各洗煤厂的运煤线路场景,分阶段投入运煤重卡,至2025年投入超过300辆氢燃料电池重卡车辆。 |
6 | 盘州市柏果镇 | 天然气管道掺氢示范项目 | 天能焦化、燃气管网公司 | 2023—2025年 | 20000 | 在柏果小城镇布局建设天然气管网,将一定比例的氢气掺入天然气管网中,通过掺混设施实现天然气掺氢示范燃烧,掺氢比例达5%—20%。 |
7 | 盘州市 | 氢能车辆运营示范项目 | 盘州公共交通服务有限公司 | “十四五”期间 | 7200 | 氢燃料电池公交车运营示范,总计20辆公交车。 |
(三)装备制造项目 | ||||||
1 | 盘北经济开发区 | 盘北经济开发区年产1000台车用氢燃料电池生产制造项目 | 国鸿氢能、亿华通、深圳国氢等 | 2023—2025年 | 30000 | 项目占地8000平方米,计划年产能1000台燃料电池发动机系统装配线,包括原材料库、生产装配线、测试车间、成品库等。 |
2 | 盘北经济开发区 | 盘北经济开发区氢燃料电池热电联供系统生产制造项目 | 贵州氢能效率能源科技有限公司、亿华通等 | 2022—2025年 | 10000 | 项目占地5000平方米,计划年产能50台燃料电池热电联供系统,包括原材料库、生产装配线、测试车间、成品库等。 |
3 | 盘北经济开发区 | 年产700台氢燃料电池重卡组装生产项目 | 奇瑞集团、东风柳汽等 | 2023—2025年 | 50000 | 项目重点进行49T氢燃料重卡的开发与小批量生产。以该项目为抓手,全面提升六盘水市交通运输领域技术水平和产业能力,抢占国内氢燃料商用车的产业化应用高地,首批重卡数产量不少于500台。 |
4 | 盘北经济开发区 | 氢能装备(高压储氢瓶)生产基地项目 | 招商引资引入企业 | 2024—2025年 | 35000 | 项目为招商项目,在盘北经济开发区建设,预计项目建成后,形成年产5000只70MPa碳纤维IV型高压储氢瓶的生产能力。 |
(四)研发平台项目 | ||||||
1 | 盘北经济开发区 | 氢能工程技术研究中心 | 贵州氢能效率能源科技有限公司、中国航天氢能产业联盟等 | 2023—2025年 | 5000 | 引进国内有实力、有资质的企业或机构在盘州市成立氨能工程技术研究中心,看力解决氢气质量检测、氢制备、氢储运、氢加注、氢燃料电池及关键零部件等一批关键接心书术和产品,推动一批重要科技成果转化,建立健全“政产学研”协回创新生态系统。主要从事新能源的开发与利用研究,尤以氢能的研究与推广为主。着力解决氢制备、氢储运、氢燃料电池及关键零部件等一批关键核心技术和产品,推动一批重要科技成果转化、建立健全“政产学研”协同创新生态系统。 |
2 | 盘北经济开发区 | 氢气检验检测中心项目 | 盘北经济开发区投资股份有限公司、贵州氢能效率能源科技有限公司 | 2023—2025年 | 2000 | 建设一体化防爆式高纯氢气检测实验室及氢气储运装置检测实验室。支撑六盘水市氢能产业发展应用。检测中心依据氢能检测相关标准,重点开展氢纯度及储氢瓶、罐等相关设备的检验检测,形成市场化运营机制。 |
盘州市氢能产业发展实施方案
(2022—2025年)
当前,世界能源技术创新进入活跃期,带来生产生活方式深刻变化,成为新一轮科技革命和产业变革竞争制高点。大力推动新能源革命,是国际能源结构升级的重要内容,是实现碳达峰、碳中和目标的关键之举,也是引领经济社会全面绿色转型发展的必然要求。氢能是清洁无碳、灵活高效、应用场景丰富的二次能源、储能介质和重要的工业原料,对保障国家能源安全、改善大气环境质量、推进能源产业升级等方面具有重要意义。
六盘水市素称“江南煤都”“西南煤海”,储量丰富的煤炭资源为发展氢能源产业提供了得天独厚的资源禀赋,分布广泛的工业园区和发展成熟的煤焦化企业为发展氢能源产业奠定了工业基础,丰富的风、光、水等可再生资源为发展绿色氢源带来了良好的条件。盘州市作为六盘水市氢能产业的主要承载地和示范应用先行区,以资源为基础,以焦炉煤气制氢起点,以示范应用为先导,抢抓创建全国产业转型升级示范区机遇,在氢能源产业发展仍处于初步阶段,围绕氢能“生产—储运—应用”的全产业链发展,通过制定可复制模式,打造氢能开发、基础设施建设、标准制定、氢能多领域应用,形成传统能源转型升级和氢能高效清洁综合利用,并形成氢能产业全链条的招引聚集。
氢能作为一种二次能源,从一次能源的转化开始,要经过制备、储存、运输、加注等多个环节,才能实现在各个场景中的应用。通常情况下,氢能全产业链可分为制氢、储运和加注、燃料电池以及氢能应用等环节。其中,制氢、储运和加注作为上游产业,是氢能产业的基础。制氢产业链主要涉及到制氢装备、氢气处理装备、氢气制取等。储运和加注是氢能产业的基础保障,主要涉及储氢材料及装备、车载运输及装备、管道运输、加氢站设备、加氢站建设与运营等。燃料电池是氢能大规模应用的关键载体,主要由质子交换膜、催化剂、气体扩散层、双极板、密封材料、储氢系统等关键材料和部件构成。氢能应用作为下游产业,是氢能和燃料电池产业的价值体现,主要涉及交通领域、建筑领域和工业领域。
二、产业发展条件
盘州市自然资源丰富,特别是煤炭及可再生能源尤为突出。氢能作为盘州战略新兴产业是实现能源“底盘”蜕变的重要布局,是传统产业拓链延链的新动能,是六盘水转型升级示范区建设的又一重要驱动力。
“双碳”目标引导各级政府政策制定。自2020年9月提出双碳目标后,国家层面就启动制定了《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十四个五年规划和二〇三五年远景目标的建议》《国务院关于加快建立健全绿色低碳循环发展经济体系的指导意见》《关于推动城乡建设绿色发展的意见》《国务院关于印发2030年前碳达峰行动方案的通知》等24个相关政策文件,2022年全国能源工作会议着重布局能源领域的双碳达标工作,实现庄重承诺—系统谋划—层层部署。
2022年3月23日,国家发改委、国家能源局联合印发《氢能产业发展中长期规划(2021—2035年)》,明确了氢的能源属性,是未来国家能源体系的组成部分,充分发挥氢能清洁低碳特点,推动交通、工业等用能终端和高耗能、高排放行业绿色低碳转型。同时,明确氢能是战略性新兴产业的重点方向,是构建绿色低碳产业体系、打造产业转型升级的新增长点。提出了氢能产业发展基本原则和氢能产业发展各阶段目标,部署了推动氢能产业高质量发展的重要举措,为促进氢能产业规范有序高质量发展提供了基础。
《贵州省国民经济和社会发展第十四个五年规划和二〇三五年远景目标纲要》制定我省2030年碳排放达峰行动方案,降低碳排放强度,推动能源、工业、建筑、交通等领域低碳化。贵州省碳达峰碳中和行动包括优化能源结构(六盘水、贵阳、毕节等地开展氢加工)、提高资源循环利用效率。2022年7月,贵州省工业和信息化厅、发展改革委、科技厅和能源局联合印发了《贵州省“十四五”氢能产业发展规划》,按照“一轴一带三线”布局氢能产业,明确“贵阳—安顺—六盘水”为氢能产业发展核心轴、“毕节—六盘水—兴义”为氢能产业循环经济带,全力将六盘水打造为贵州省氢能产业示范市。其中指出:以焦化副产氢为核心,可再生能源制氢为辅的多种氢源供氢总产能超过1万吨/年;示范运营燃料电池重卡、物流车、环卫车、大巴车、公交车及特种车辆超1000辆;在氢储能、燃料电池多能联供、备用电源、绿氢化工、绿氢冶金、天然气掺氢等领域布局示范;建设氢气输送管道20km,固定式多能联供装机超10MW。《贵州省“十四五”氢能产业发展规划》的发布为我市氢能产业发展指明了方向。
六盘水市在2019年9月正式发布了《六盘水市氢能源产业发展规划(2019—2030年)》,是贵州省首家发布氢能源规划的市(州),为贵州省氢能产业的发展提供了先行先试的范例,有效促进了贵州省氢能产业的发展。《规划》涵盖氢能“生产—储运—应用”全产业链,科学分析了国际国内发展现状、形势、战略意义,结合实际提出了切实可行的六盘水氢能产业发展方向和路径。盘州市以氢能规划为引领,力争打造全省氢能产业示范市,率先利用焦炉煤气廉价氢源优势发展具有特色氢能产业,为贵州省发展氢能产业奠定基础。通过氢燃料电池发电、天然气管道掺氢、运煤重卡等氢能就地消纳示范应用带动产业集聚发展。
2022年,六盘水市编制了《六盘水市燃料电池汽车示范应用实施方案》,希望借助加入燃料电池汽车示范城市群契机,以运煤重卡应用为主推动重卡更新换代,促进氢燃料电池汽车在六盘水市重卡领域的替代,积极探索产业链构建和科技创新等氢能产业相关工作,夯实氢能产业发展条件。
2021年盘州市第二产业占比工业生产总值的52.4%,其中主要产品为原煤、精煤、焦炭、发电以及水泥,形成了煤炭、现代煤化工、电力三大支柱产业。煤炭领域主要产品有原煤和精煤,2021年原煤总产量为3773.76万吨、精煤总产量为1551.45万吨,2021年采矿业工业总产值430.25亿元,占当年盘州市工业总产值的67.85%。随着煤矿采掘机械化程度的提升,也聚集了部分矿山工程机械制造企业。2021年盘州市规上企业数量为159家,在规企业80%以上从事与煤炭相关的产业,与本地资源依存度高,关联度大,未来经济结构的调整难度大,要发展好经济需依托现有资源,做好延链及价值深挖。
图2—1 盘州市煤炭与其他领域企业数量比例
盘州市物产资源丰富,有煤、铁、铜、黄金等20多种矿产资源,其中煤炭资源以储量大、品种全、质量优等特点著称,现已探明储量105亿吨,远景储量380亿吨,探明储量分别占六盘水、贵州省的60%和15%。煤炭资源主要集中在柏果、盘关、盘南等地区,依托丰富的矿产资源,辖区内有盘江精煤公司、柏果电厂、盘南电厂、天能焦化和宏盛焦化等大中型煤电、煤焦化企业,是贵州省乃至全国的重点产煤县(市)和“黔电送粤”重要电源点,是西南地区重要的能源基地和矿产品生产加工基地,是国家资源富集区循环经济区试点城市。
表2—1 盘州市资源储量
序号 | 资源类型 | 储量 |
1 | 煤炭 | 105亿吨 |
2 | 煤层气 | 8736.57亿立方米 |
3 | 水 | 17.272万kW(技术可开发利用量) |
4 | 太阳能 | 4726.4MJ/m2 |
5 | 风能 | 300万kW以上(技术可开发利用量) |
6 | 地热 | 热储构造20个(具备开发条件) |
氢气来源丰富,主要包括煤、天然气和甲醇等化石或化工原料制氢(灰氢),焦炉煤气、氯碱尾气、丙烷脱氢等化工尾气制氢(蓝氢),生活垃圾及生物质制氢和可再生能源电力电解水制氢(绿氢)等。根据盘州现有产业现状分析,目前现有以及具备大规模制氢方式为焦炉煤气制氢。焦炉煤气中氢气含量约为55%,其余为甲烷和一氧化碳等,目前主要用途为甲醇、LNG或合成氨等化工产品的生产或直接燃烧发电等。用含氢焦炉煤气直接燃烧发电经济附加值较低,随着氢能产业的迅速发展,将焦炉煤气中氢气提纯作为氢能原料将成为未来产业发展趋势。另外,盘州市可再生能源丰富,未来可以通过可再生能源发电电解水制氢,可作为目前氢能产业发展的补充氢源以及未来潜在氢源。
目前盘州煤化工产业主要以煤焦化为主,现有和规划的项目均分布在盘北经济开发区和盘南产业园区,其中盘北经济开发区现有焦化产能200万吨,拟建320万吨,谋划新增100万吨;盘南产业园区现有焦化产能120万吨,拟建400万吨。其中盘北经济开发区已建天能焦化和在建宏源新能源项目均考虑了循环经济产业路线,将焦炉煤气进行了有效的利用。焦炉煤气作为电厂燃料时,可先通过PSA提纯氢气,剩余尾气再进入电厂燃料,不影响电厂正常运行。若作为其他燃料要根据用户实际使用情况,由于单位体积氢气热值较低,当焦炉煤气提氢后的尾气体积数量减少、但热值提升,虽有一定的影响,总体影响不大。
焦炉煤气中的主要成分为H2(55%)、CH4(25%)、CO(8%)、CO2(4%)等,一般生产一吨焦炭扣除回炉煤气后可产生200Nm3焦炉煤气,每100吨焦炭可产生20000Nm3焦炉煤气,可通过PSA提纯氢气可制纯氢8800Nm3。
图2—2 盘州市煤焦化副产氢资源分布
根据盘州市现有潜在焦化企业氢源情况以及盘州市氢能发展区域分布等情况分析,现阶段最具备开发可行性的为天能焦化氮氢尾气提氢。该氢源位于盘州市氢能产业发展核心区,其氮氢尾气中氢气含量高,可达到75%,因此具有设备投资少、工艺操作简单等特点,目前少部分用于提纯制氢气外,其余全部送入电厂燃烧。已建成每天600kg产能的纯氢工厂,可供40台氢能重卡或5台燃料电池热电联供系统运行,规划的二期项目可供400台氢能重卡或60台氢燃料电池热电联供系统运行,规划的三期项目可供1000台氢能重卡或100台氢燃料电池热电联供系统运行(氢能重卡按每台每天15kg核算,氢燃料电池热电联供系统按每台100kW每天运行8小时核算)。
表2—2 盘州市氢资源潜力估算(吨/天)
项目名称 | 2022年 | 2023年 | 2024年 | 2025年及以后 | 备注 |
天能焦化 | 0.6 | 6.94 | 21.4 | 21.4 | 氮氢尾气提氢 |
宏盛煤焦化 | 0 | 0 | 0 | 31.7 | 焦炉煤气提氢 |
宏源新能源 | —— | —— | 43.9 | 43.9 | 焦炉煤气提氢 |
威箐焦化 | —— | —— | —— | 47.1 | 焦炉煤气提氢 |
新光焦化 | —— | —— | —— | 21.4 | 氮氢尾气提氢 (按制LNG路线估算) |
合计 | 0.6 | 6.94 | 65.3 | 165.5 |
盘州市适宜发展氢气生产、氢能综合利用和装备制造等具有发展优势和发展潜力的细分领域。近期主要发展焦炉煤气提纯制氢、氢能公交、氢能重卡和热电联供示范应用,积极发展整车生产制造和燃料电池系统集成;中长期重点发展氢气制储运装备以及化工原料合成、氢储能、氢能发电和热电联供等氢能应用,关注燃料电池关键部件、氢能产品检测、可再生能源电解水制氢、液氢等发展机会。
重点发展焦炉煤气副产氢提纯+CCUS,依托煤焦化生产过程中产生的大量的焦炉煤气副产氢资源,鼓励焦化企业投资建设氢气提纯装置。同时,通过结合CCUS技术,实现煤化工产业深度脱碳和二氧化碳的综合利用,并推动灰氢向蓝氢转变。
大力发展氢能综合利用,依托煤炭运输场景,开展氢能运煤重卡示范应用,以规模化氢能重卡需求牵引整车改装企业和系统集成商落地,增强产业发展动力;延长氢能链条,以焦化项目为龙头,配套落地氢气合成氨、合成甲醇、苯加氢、双氧水、煤焦油加氢和合成尼龙等项目。
积极发展氢能装备制造,围绕氢气制储运、液氢装备、整车和燃料电池发动机等环节,积极引入国内外领先企业落地,完善氢能产业链条,形成龙头企业带动作用。
选择发展燃料电池关键部件、氢能产品检测、液氢等产业,以整车和燃料电池系统项目为龙头,增强关键部件本地化配套生产能力。
氢气管道运输初期投资较大,但在规模化应用情况下,其单位运输成本较低,具体投资情况因地形等因素影响,主要投资费用集中在土建方面。六盘水是典型的山地喀斯特地型,地处云贵高原一、二级台地斜坡上,境内岩溶地貌类型发育齐全。山峦众多,绵延起伏;沟壑纵横,深履险峻。因此,本项目线路走向应根据实地勘察结果,依据其地形、地貌、工程地质、气源点的地理位置以及交通运输、动力等条件,综合考虑线路走线。若以天能公司每天最大氢气产量20吨,铺设55km氢气管道情况下初步估算,其管道铺设费用200万/km,每公斤氢气预计运输成本为1元/kg。通过以上分析可以得出,在氢气使用量较少时采用管束运输,降低投资成本,当氢气使用量增加时采用管道运输,降低氢气使用成本。目前,国家尚未出台管道输氢的标准和规范,项目实施有些限制因素。
(1)氢燃料电池汽车发展趋势
氢燃料电池汽车凭借零污染、加氢快、能效高、续航足等优势,被誉为车用能源的“终极形式”,将成为氢能在交通领域的核心增量应用。在“碳达峰、碳中和”的背景下,氢燃料电池汽车将助力交通运输实现深度脱碳,且将率先在商用车尤其是重卡领域中得到应用,与纯电动实现差异化场景布局。
2020年9月国家财政部,工业和信息化部,科技部,发展改革委,国家能源局五部委联合发布《关于开展燃料电池汽车示范应用的通知》,该项政策的推出,取消了以往“国补+地补”的补贴模式,转为由中央政府将政策奖励下发给城市示范群所在的地方政府,由地方自主制定并实施产业发展奖励政策,因地制宜发展氢燃料电池产业。
2021年11月中共中央 国务院印发的《关于深入打好污染防治攻坚战的意见》中指出,深入实施清洁柴油车(机)行动,全国基本淘汰国三及以下排放标准汽车,推动氢燃料电池汽车示范应用,有序推广清洁能源汽车。
按照中国氢燃料电池汽车技术路线图规划,2025年氢燃料电池汽车保有量达5—10万辆,加氢站突破100座;2030—2035年间保有量到80—100万辆,产业逐步由补贴驱动转向市场化驱动。
(2)不同能源汽车对比
根据不同能源车辆已有运营经验得到的燃料消耗量和近期市场燃料价格,得出不同能源车辆的百公里燃料费用,见表2—3。
表2—3 百公里运营成本对比
能源类型 | 柴油 | LNG/CNG | 电 | 甲醇 | 氢气 | |
燃料价格 | 8.57元/L | 5元/m³ | 1.5元/kWh | 3元/kg | 20元/kg | |
大型客车 | 百公里能量消耗量 | / | 48m3 | 85kWh | / | 7kg |
4.5吨货车 | 12L | 18m3 | 37kWh | 15L | 3kg | |
12吨货车 | 18L | / | / | / | 4.2kg | |
49吨货车 | 40L | / | / |
| 15kg | |
大型客车 | 补贴前百公里燃料费(元) | / | 240.0 | 102.0 | / | 140.0 |
4.5吨货车 | 102.8 | 90.0 |