“不謀全局者,不足謀一域”,這句話用以形容國家電投布局氫能的戰(zhàn)略,再貼切不過。
在日前舉辦的第十三屆中國—東北亞博覽會(huì)上,6臺(tái)由國家電投氫能公司自主研發(fā)的“氫騰FCS65”燃料電池系統(tǒng)的氫能大巴,作為接駁專用客車,在迎來送往中,讓中外嘉賓獲得直觀體驗(yàn)。據(jù)了解,今年以來,該系列氫能大巴曾先后作為博鰲亞洲論壇、東盟博覽會(huì)的接駁專用車,受到國內(nèi)外高度關(guān)注,未來還將在冬奧會(huì)場“現(xiàn)身”。
自主化產(chǎn)品亮相的背后,是近年來國家電投由“點(diǎn)”及“面”、推動(dòng)氫能發(fā)展的行動(dòng),將為“雙碳”目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)發(fā)揮重要作用。國家電投氫能公司董事長李連榮表示,“國家電投氫能團(tuán)隊(duì)的成立,緣于集團(tuán)公司對(duì)國家能源革命、能源安全和技術(shù)卡脖子問題的考慮,我們要思考系統(tǒng)性的問題,做全方位的布局。”
“雙碳”下的一盤“大棋”
據(jù)李連榮介紹,國家電投布局氫能較早,其氫能公司是我國第一個(gè)、也是目前唯一一個(gè)央企專做氫能的二級(jí)單位。“能源革命首先要解決碳的問題。”他認(rèn)為,“未來的能源革命是幾種技術(shù)的組合,包括新能源技術(shù),即實(shí)現(xiàn)無碳新能源的高效利用,還包括儲(chǔ)能和氫能技術(shù),氫能是其中的重要組成部分。”
“在‘雙碳’背景下,氫能的發(fā)展目標(biāo)變得很明確。”李連榮說,在終端能源中,電和熱的應(yīng)用僅在30%左右,其余都是化石能源,所以實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo),終端能源的減碳非常重要,而氫恰好可以很好地進(jìn)入終端,代替化石能源。未來,源端要使用水、風(fēng)、光等無碳的一次能源,同時(shí)使用電、熱、氫將源端和終端連接起來,要把氫和源端的清潔能源耦合起來。
與此同時(shí),國家電投布局氫能的初衷,也有著對(duì)我國能源安全的考量。在李連榮看來,能源安全,既要保證能源的自主,還要保證能源的穩(wěn)健。他表示,氫能源的開發(fā)將釋放無碳的一次能源,調(diào)整能源結(jié)構(gòu),以替代進(jìn)口的化石能源,減少對(duì)進(jìn)口的依賴;同時(shí),由于電無法做大規(guī)模的戰(zhàn)略儲(chǔ)備,單一的電體系對(duì)國家能源安全威脅很大,而將氫和電結(jié)合起來,構(gòu)成“電氫體系”,將有助于能源體系的穩(wěn)健。
正是基于“雙碳”和能源安全的目標(biāo),國家電投于2016年開始進(jìn)軍氫能產(chǎn)業(yè)。據(jù)其子公司——中電智慧綜合能源有限公司(以下簡稱“中電智慧”)副總經(jīng)理孫向東介紹,集團(tuán)公司圍繞“2035世界一流能源企業(yè)”戰(zhàn)略目標(biāo),力爭成為氫能產(chǎn)業(yè)技術(shù)開發(fā)商、綠色氫能供應(yīng)商和氫能生態(tài)系統(tǒng)集成商,推動(dòng)中國氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展,助力我國成為能源革命的領(lǐng)先者。
據(jù)了解,國家電投在氫能領(lǐng)域的布局,有著“點(diǎn)”和“面”相結(jié)合的特點(diǎn)。在“點(diǎn)”的層面,通過氫能公司實(shí)現(xiàn)核心技術(shù)的自主化,打造“產(chǎn)品線”。同時(shí),在“面”的層面,依托集團(tuán)公司提供“能源線”作為支撐。孫向東指出,國家電投將打造氫能原生產(chǎn)和供應(yīng)體系,提供燃料電池及相關(guān)終端應(yīng)用產(chǎn)品,提供綜合解決方案和面向用戶服務(wù)。
以“點(diǎn)”突破直面“卡脖子”難題
國家電投氫能公司成立于2017年5月,從誕生之日起,該公司就承載著實(shí)現(xiàn)氫能技術(shù)自主化和創(chuàng)新突破的使命,公司始終致力成為氫能技術(shù)研發(fā)與高端制造一體化平臺(tái)、氫能領(lǐng)域高端人才集聚基地、國家電投市場化改革的先行者以及我國氫能行業(yè)先進(jìn)技術(shù)引領(lǐng)者。
不過,作為一個(gè)新興行業(yè)的初創(chuàng)企業(yè),在行業(yè)起步階段必然面臨著諸多挑戰(zhàn)。在李連榮看來,氫能和儲(chǔ)能的不同之處在于儲(chǔ)能是電力系統(tǒng)的“最后一塊拼圖”,由于電力是成熟的系統(tǒng),所以儲(chǔ)能面臨的挑戰(zhàn)較小。而氫能是新的產(chǎn)業(yè),所有的環(huán)節(jié)都要重新構(gòu)建,每一個(gè)環(huán)節(jié)都要考慮。在成立之初,氫能公司的技術(shù)是不成體系的,自主技術(shù)儲(chǔ)備、人才儲(chǔ)備很少,必須要做技術(shù)和人才的儲(chǔ)備。同時(shí)在產(chǎn)業(yè)鏈方面,由于上游的材料很少,需要自己做工廠補(bǔ)齊,這個(gè)過程成本非常高;而下游則缺少應(yīng)用場景,需要借助汽車的應(yīng)用進(jìn)行切入,每一個(gè)環(huán)節(jié)都面臨困難。
“日本從20世紀(jì)80年代就開始布局氫能,美國在20世紀(jì)60年代就已經(jīng)有燃料電池技術(shù),我們起步晚,沒有技術(shù)的積累,就要付出更多的努力。”李連榮表示,傳統(tǒng)電力企業(yè)建立一個(gè)新的工廠后,未來的發(fā)展是確定的,而氫能公司面對(duì)的市場則是不確定性大于確定性。他認(rèn)為,至少到2023年以前,企業(yè)想從市場上得到很好的收益都不太可能,這個(gè)過程需要有巨大的投入和技術(shù)積累,實(shí)現(xiàn)價(jià)值的成長。
在持續(xù)的技術(shù)研發(fā)下,國家電投氫能公司的“產(chǎn)品線”正在不斷取得突破。2020年9月份,該公司自主化燃料電池電堆及系統(tǒng)產(chǎn)品氫騰FC-ML80/FCS65發(fā)布。電堆額定功率88kW,體積功率密度3.2kW/L,系統(tǒng)額定凈輸出67kW,質(zhì)量功率密度350W/kg,可實(shí)現(xiàn)-30℃低溫啟動(dòng),技術(shù)指標(biāo)達(dá)到國際先進(jìn)水平,規(guī)模量產(chǎn)后價(jià)格優(yōu)勢明顯。
近期,我國氫能領(lǐng)域的首個(gè)“頂層設(shè)計(jì)”——燃料電池示范城市群政策落地,成為行業(yè)發(fā)展的重大利好。李連榮認(rèn)為,示范城市群的落地再次明確了氫能發(fā)展的方向,對(duì)自主技術(shù)提升和產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展意義深遠(yuǎn),預(yù)計(jì)在4年示范期結(jié)束后的2025年,行業(yè)將出現(xiàn)“拐點(diǎn)”,具備推廣的基礎(chǔ)。他表示,氫能公司將利用示范期的機(jī)會(huì),加快推動(dòng)質(zhì)子交換膜等核心技術(shù)的成熟,解決“卡脖子”問題,建立行業(yè)生態(tài)。
以“面”支撐打造“電氫”能源體系
如果說氫能公司燃料電池等核心技術(shù)的研發(fā),是國家電投從“產(chǎn)品線”出發(fā),實(shí)現(xiàn)“點(diǎn)”的突破,那么作為大型能源央企,且擁有超過58%清潔能源裝機(jī)占比的電源,則從“能源線”的角度為“綠氫”發(fā)展提供了“面”的支撐。孫向東表示,正積極探索谷電制氫的新路徑,利用現(xiàn)有資源低谷時(shí)段制氫,不增加電網(wǎng)投資;改善風(fēng)電介入,減少晚間棄風(fēng),消納可再生能源;并且參與電網(wǎng)調(diào)峰,改善電網(wǎng)質(zhì)量,開展電網(wǎng)輔助服務(wù)。
“氫能是綠色低碳能源,在供給側(cè)可以協(xié)助電網(wǎng)儲(chǔ)能、調(diào)峰,解決新能源消納,在消費(fèi)側(cè)通過能源、化工、交通領(lǐng)域替代油氣,減少污染和碳排放。”孫向東表示,發(fā)達(dá)國家均把能源技術(shù)視為新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)革命的突破口,已經(jīng)將氫能上升到國家能源戰(zhàn)略高度。歐盟作為全球能源和低碳轉(zhuǎn)型進(jìn)展最為領(lǐng)先、應(yīng)對(duì)氣候變化最為積極的國際行為體,將氫能視為綠色、低碳能源轉(zhuǎn)型和應(yīng)對(duì)氣候變化的希望,實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)性轉(zhuǎn)型和后疫情時(shí)代發(fā)展動(dòng)能的重要路徑之一。
據(jù)孫向東介紹,氫儲(chǔ)能(HES)是近幾年受歐洲氫能綜合利用后提出的新概念,被認(rèn)為是智能電網(wǎng)和可再生能源發(fā)電規(guī)?;l(fā)展的重要支撐,并日趨成為多個(gè)國家能源科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)支持的焦點(diǎn)。突破電—氫兩種能量載體之間的高效轉(zhuǎn)化、低成本大規(guī)模存儲(chǔ)和綜合高效利用等關(guān)鍵技術(shù),可以解決新能源波動(dòng)性制氫、電網(wǎng)與管網(wǎng)互聯(lián)互通和協(xié)調(diào)控制等關(guān)鍵技術(shù),實(shí)現(xiàn)能源網(wǎng)絡(luò)化大規(guī)模存儲(chǔ),實(shí)現(xiàn)高效率、低成本的儲(chǔ)能技術(shù)規(guī)?;瘧?yīng)用,為構(gòu)建能源互聯(lián)網(wǎng)提供技術(shù)支撐。
為保障氫能“能源線”的發(fā)展,國家電投旗下中國電力國際發(fā)展有限公司也在加快氫能的投入。2021年4月,該公司與天津市寧河區(qū)簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議,雙方將共同合作建設(shè)新能源基地、氫能產(chǎn)業(yè)基地、氫能交通示范區(qū)。結(jié)合寧河區(qū)“生態(tài)涵養(yǎng)發(fā)展區(qū)域”功能定位,計(jì)劃實(shí)施可再生能源(風(fēng)電、光伏、漁光互補(bǔ)、農(nóng)光互補(bǔ))+制氫+氫能產(chǎn)業(yè)園+綠色交通,打造綠色零碳示范區(qū)。
國家電投在氫能這盤“大棋”的精心布局,與集團(tuán)公司的高度關(guān)注密不可分。2018年,該公司成立氫能工程領(lǐng)導(dǎo)小組,集團(tuán)公司董事長錢智民掛帥擔(dān)任組長,并在當(dāng)年的年度工作報(bào)告中,明確提出建設(shè)一流的氫能產(chǎn)業(yè)。“國家電投清潔能源的發(fā)展,已成為行業(yè)的‘風(fēng)向標(biāo)’,加上在氫能產(chǎn)業(yè)的積累,都體現(xiàn)了央企的擔(dān)當(dāng)。”在李連榮看來,在“雙碳”目標(biāo)下,未來能源產(chǎn)業(yè)將形成以“電氫”為主的現(xiàn)代能源體系,“國家電投不僅要做氫能先進(jìn)技術(shù)與產(chǎn)品供應(yīng)商和氫能源供應(yīng)商,也要做氫能產(chǎn)業(yè)孵化、投資與運(yùn)營平臺(tái)。”
在日前舉辦的第十三屆中國—東北亞博覽會(huì)上,6臺(tái)由國家電投氫能公司自主研發(fā)的“氫騰FCS65”燃料電池系統(tǒng)的氫能大巴,作為接駁專用客車,在迎來送往中,讓中外嘉賓獲得直觀體驗(yàn)。據(jù)了解,今年以來,該系列氫能大巴曾先后作為博鰲亞洲論壇、東盟博覽會(huì)的接駁專用車,受到國內(nèi)外高度關(guān)注,未來還將在冬奧會(huì)場“現(xiàn)身”。
自主化產(chǎn)品亮相的背后,是近年來國家電投由“點(diǎn)”及“面”、推動(dòng)氫能發(fā)展的行動(dòng),將為“雙碳”目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)發(fā)揮重要作用。國家電投氫能公司董事長李連榮表示,“國家電投氫能團(tuán)隊(duì)的成立,緣于集團(tuán)公司對(duì)國家能源革命、能源安全和技術(shù)卡脖子問題的考慮,我們要思考系統(tǒng)性的問題,做全方位的布局。”
“雙碳”下的一盤“大棋”
據(jù)李連榮介紹,國家電投布局氫能較早,其氫能公司是我國第一個(gè)、也是目前唯一一個(gè)央企專做氫能的二級(jí)單位。“能源革命首先要解決碳的問題。”他認(rèn)為,“未來的能源革命是幾種技術(shù)的組合,包括新能源技術(shù),即實(shí)現(xiàn)無碳新能源的高效利用,還包括儲(chǔ)能和氫能技術(shù),氫能是其中的重要組成部分。”
“在‘雙碳’背景下,氫能的發(fā)展目標(biāo)變得很明確。”李連榮說,在終端能源中,電和熱的應(yīng)用僅在30%左右,其余都是化石能源,所以實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo),終端能源的減碳非常重要,而氫恰好可以很好地進(jìn)入終端,代替化石能源。未來,源端要使用水、風(fēng)、光等無碳的一次能源,同時(shí)使用電、熱、氫將源端和終端連接起來,要把氫和源端的清潔能源耦合起來。
與此同時(shí),國家電投布局氫能的初衷,也有著對(duì)我國能源安全的考量。在李連榮看來,能源安全,既要保證能源的自主,還要保證能源的穩(wěn)健。他表示,氫能源的開發(fā)將釋放無碳的一次能源,調(diào)整能源結(jié)構(gòu),以替代進(jìn)口的化石能源,減少對(duì)進(jìn)口的依賴;同時(shí),由于電無法做大規(guī)模的戰(zhàn)略儲(chǔ)備,單一的電體系對(duì)國家能源安全威脅很大,而將氫和電結(jié)合起來,構(gòu)成“電氫體系”,將有助于能源體系的穩(wěn)健。
正是基于“雙碳”和能源安全的目標(biāo),國家電投于2016年開始進(jìn)軍氫能產(chǎn)業(yè)。據(jù)其子公司——中電智慧綜合能源有限公司(以下簡稱“中電智慧”)副總經(jīng)理孫向東介紹,集團(tuán)公司圍繞“2035世界一流能源企業(yè)”戰(zhàn)略目標(biāo),力爭成為氫能產(chǎn)業(yè)技術(shù)開發(fā)商、綠色氫能供應(yīng)商和氫能生態(tài)系統(tǒng)集成商,推動(dòng)中國氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展,助力我國成為能源革命的領(lǐng)先者。
據(jù)了解,國家電投在氫能領(lǐng)域的布局,有著“點(diǎn)”和“面”相結(jié)合的特點(diǎn)。在“點(diǎn)”的層面,通過氫能公司實(shí)現(xiàn)核心技術(shù)的自主化,打造“產(chǎn)品線”。同時(shí),在“面”的層面,依托集團(tuán)公司提供“能源線”作為支撐。孫向東指出,國家電投將打造氫能原生產(chǎn)和供應(yīng)體系,提供燃料電池及相關(guān)終端應(yīng)用產(chǎn)品,提供綜合解決方案和面向用戶服務(wù)。
以“點(diǎn)”突破直面“卡脖子”難題
國家電投氫能公司成立于2017年5月,從誕生之日起,該公司就承載著實(shí)現(xiàn)氫能技術(shù)自主化和創(chuàng)新突破的使命,公司始終致力成為氫能技術(shù)研發(fā)與高端制造一體化平臺(tái)、氫能領(lǐng)域高端人才集聚基地、國家電投市場化改革的先行者以及我國氫能行業(yè)先進(jìn)技術(shù)引領(lǐng)者。
不過,作為一個(gè)新興行業(yè)的初創(chuàng)企業(yè),在行業(yè)起步階段必然面臨著諸多挑戰(zhàn)。在李連榮看來,氫能和儲(chǔ)能的不同之處在于儲(chǔ)能是電力系統(tǒng)的“最后一塊拼圖”,由于電力是成熟的系統(tǒng),所以儲(chǔ)能面臨的挑戰(zhàn)較小。而氫能是新的產(chǎn)業(yè),所有的環(huán)節(jié)都要重新構(gòu)建,每一個(gè)環(huán)節(jié)都要考慮。在成立之初,氫能公司的技術(shù)是不成體系的,自主技術(shù)儲(chǔ)備、人才儲(chǔ)備很少,必須要做技術(shù)和人才的儲(chǔ)備。同時(shí)在產(chǎn)業(yè)鏈方面,由于上游的材料很少,需要自己做工廠補(bǔ)齊,這個(gè)過程成本非常高;而下游則缺少應(yīng)用場景,需要借助汽車的應(yīng)用進(jìn)行切入,每一個(gè)環(huán)節(jié)都面臨困難。
“日本從20世紀(jì)80年代就開始布局氫能,美國在20世紀(jì)60年代就已經(jīng)有燃料電池技術(shù),我們起步晚,沒有技術(shù)的積累,就要付出更多的努力。”李連榮表示,傳統(tǒng)電力企業(yè)建立一個(gè)新的工廠后,未來的發(fā)展是確定的,而氫能公司面對(duì)的市場則是不確定性大于確定性。他認(rèn)為,至少到2023年以前,企業(yè)想從市場上得到很好的收益都不太可能,這個(gè)過程需要有巨大的投入和技術(shù)積累,實(shí)現(xiàn)價(jià)值的成長。
在持續(xù)的技術(shù)研發(fā)下,國家電投氫能公司的“產(chǎn)品線”正在不斷取得突破。2020年9月份,該公司自主化燃料電池電堆及系統(tǒng)產(chǎn)品氫騰FC-ML80/FCS65發(fā)布。電堆額定功率88kW,體積功率密度3.2kW/L,系統(tǒng)額定凈輸出67kW,質(zhì)量功率密度350W/kg,可實(shí)現(xiàn)-30℃低溫啟動(dòng),技術(shù)指標(biāo)達(dá)到國際先進(jìn)水平,規(guī)模量產(chǎn)后價(jià)格優(yōu)勢明顯。
近期,我國氫能領(lǐng)域的首個(gè)“頂層設(shè)計(jì)”——燃料電池示范城市群政策落地,成為行業(yè)發(fā)展的重大利好。李連榮認(rèn)為,示范城市群的落地再次明確了氫能發(fā)展的方向,對(duì)自主技術(shù)提升和產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展意義深遠(yuǎn),預(yù)計(jì)在4年示范期結(jié)束后的2025年,行業(yè)將出現(xiàn)“拐點(diǎn)”,具備推廣的基礎(chǔ)。他表示,氫能公司將利用示范期的機(jī)會(huì),加快推動(dòng)質(zhì)子交換膜等核心技術(shù)的成熟,解決“卡脖子”問題,建立行業(yè)生態(tài)。
以“面”支撐打造“電氫”能源體系
如果說氫能公司燃料電池等核心技術(shù)的研發(fā),是國家電投從“產(chǎn)品線”出發(fā),實(shí)現(xiàn)“點(diǎn)”的突破,那么作為大型能源央企,且擁有超過58%清潔能源裝機(jī)占比的電源,則從“能源線”的角度為“綠氫”發(fā)展提供了“面”的支撐。孫向東表示,正積極探索谷電制氫的新路徑,利用現(xiàn)有資源低谷時(shí)段制氫,不增加電網(wǎng)投資;改善風(fēng)電介入,減少晚間棄風(fēng),消納可再生能源;并且參與電網(wǎng)調(diào)峰,改善電網(wǎng)質(zhì)量,開展電網(wǎng)輔助服務(wù)。
“氫能是綠色低碳能源,在供給側(cè)可以協(xié)助電網(wǎng)儲(chǔ)能、調(diào)峰,解決新能源消納,在消費(fèi)側(cè)通過能源、化工、交通領(lǐng)域替代油氣,減少污染和碳排放。”孫向東表示,發(fā)達(dá)國家均把能源技術(shù)視為新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)革命的突破口,已經(jīng)將氫能上升到國家能源戰(zhàn)略高度。歐盟作為全球能源和低碳轉(zhuǎn)型進(jìn)展最為領(lǐng)先、應(yīng)對(duì)氣候變化最為積極的國際行為體,將氫能視為綠色、低碳能源轉(zhuǎn)型和應(yīng)對(duì)氣候變化的希望,實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)性轉(zhuǎn)型和后疫情時(shí)代發(fā)展動(dòng)能的重要路徑之一。
據(jù)孫向東介紹,氫儲(chǔ)能(HES)是近幾年受歐洲氫能綜合利用后提出的新概念,被認(rèn)為是智能電網(wǎng)和可再生能源發(fā)電規(guī)?;l(fā)展的重要支撐,并日趨成為多個(gè)國家能源科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)支持的焦點(diǎn)。突破電—氫兩種能量載體之間的高效轉(zhuǎn)化、低成本大規(guī)模存儲(chǔ)和綜合高效利用等關(guān)鍵技術(shù),可以解決新能源波動(dòng)性制氫、電網(wǎng)與管網(wǎng)互聯(lián)互通和協(xié)調(diào)控制等關(guān)鍵技術(shù),實(shí)現(xiàn)能源網(wǎng)絡(luò)化大規(guī)模存儲(chǔ),實(shí)現(xiàn)高效率、低成本的儲(chǔ)能技術(shù)規(guī)?;瘧?yīng)用,為構(gòu)建能源互聯(lián)網(wǎng)提供技術(shù)支撐。
為保障氫能“能源線”的發(fā)展,國家電投旗下中國電力國際發(fā)展有限公司也在加快氫能的投入。2021年4月,該公司與天津市寧河區(qū)簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議,雙方將共同合作建設(shè)新能源基地、氫能產(chǎn)業(yè)基地、氫能交通示范區(qū)。結(jié)合寧河區(qū)“生態(tài)涵養(yǎng)發(fā)展區(qū)域”功能定位,計(jì)劃實(shí)施可再生能源(風(fēng)電、光伏、漁光互補(bǔ)、農(nóng)光互補(bǔ))+制氫+氫能產(chǎn)業(yè)園+綠色交通,打造綠色零碳示范區(qū)。
國家電投在氫能這盤“大棋”的精心布局,與集團(tuán)公司的高度關(guān)注密不可分。2018年,該公司成立氫能工程領(lǐng)導(dǎo)小組,集團(tuán)公司董事長錢智民掛帥擔(dān)任組長,并在當(dāng)年的年度工作報(bào)告中,明確提出建設(shè)一流的氫能產(chǎn)業(yè)。“國家電投清潔能源的發(fā)展,已成為行業(yè)的‘風(fēng)向標(biāo)’,加上在氫能產(chǎn)業(yè)的積累,都體現(xiàn)了央企的擔(dān)當(dāng)。”在李連榮看來,在“雙碳”目標(biāo)下,未來能源產(chǎn)業(yè)將形成以“電氫”為主的現(xiàn)代能源體系,“國家電投不僅要做氫能先進(jìn)技術(shù)與產(chǎn)品供應(yīng)商和氫能源供應(yīng)商,也要做氫能產(chǎn)業(yè)孵化、投資與運(yùn)營平臺(tái)。”