借鑒德國經驗 促進氫能產業發展
借鑒德國經驗 促進氫能產業發展
來源:中國高新院 achie.org 日期:2020-10-13 點擊:次
氫能作為一種綠色、高效的二次能源,可廣泛應用于工業、建筑、交通、電力行業,氫能的開發與利用技術已經成為新一輪世界能源技術變革的重要方向。德國對氫能產業發展高度重視,將氫能產業提升到國家戰略高度,積極出臺各項政策支持產業發展,搶占氫能技術發展的制高點。
一、德國促進氫能產業發展的主要措施
(一)出臺國家層面的戰略,明確發展思路
氫能作為清潔、安全的能源,可以實現低碳甚至零排放,是促進全球能源轉型的重要路徑。德國是全球能源轉型的先行國之一,已宣布到2030年,溫室氣體的排放量較1990年減少55%,可再生能源的發電比重提升至65%,2038年前關閉所有煤炭火力發電廠。德國寄希望于氫能在全球范圍的領先發展,進而實現其能源轉型目標。為此,6月10日,德國內閣通過了《國家氫能戰略》(以下簡稱《戰略》),旨在推進氫能產業發展,占據氫能技術領域的全球領先地位,從而領導全球氫能發展。
《戰略》明確兩步走發展思路,近期夯實國內市場基礎,中長期拓展歐洲與國際市場。提出,從2020年到2023年,夯實國內市場基礎,并將在制氫、工業、供熱、基礎設施、國際市場開拓與合作等領域采取38項行動;2024年到2030年,在鞏固國內市場的基礎上,拓展歐洲與國際市場,服務德國經濟。
(二)發展核心關鍵技術,意欲成為全球技術領導者
德國期待成為氫能技術領域世界第一,尤其是綠氫技術,欲通過打造國內生產和應用市場,帶動促進氫技術在全球的推廣應用,增強氫能競爭力,實現技術進步和規模效應的良性循環。
2006年,德國政府、工業和科學界達成戰略聯盟,實施“國家氫能和燃料電池技術創新計劃”(NIP),資助相關技術研發,10年間共開展750個氫能項目研究。鑒于第一階段取得顯著成效,德國政府相關部門決定繼續第二階段即從2016年至2026年的研究。
啟動“氫技術2030”計劃。該計劃于2020年第二季度開始實施。主要包括采取“能源轉型的監管沙盒”,培育PtX技術,加快創新成果轉化;開展“鋼鐵和化學工業中的氫”大型研究項目;對運輸部門,利用研究、發展和創新進一步降低氫技術成本;建立一個新的氫技術研究網絡,以促進商業和科學界之間的聯系和開放對話。
開展燃料電池和電解槽雙極板項目(BePPel)。德國宇航中心網絡能源系統研究所、燃料電池技術中心、德國巴登符騰堡州太陽能和氫能研究中心、于利希研究中心、弗勞恩霍夫太陽能系統研究所和化學技術研究所組成聯合體,制定電導率和接觸電阻的測量標準。
(三)不斷完善政策體系,為產業發展保駕護航
加大資金投入。2006年至2016年,為“國家氫能和氫燃料電池技術創新計劃”提供了約7億歐元的支持資金。2016年至2026年將提供14億歐元的支持資金。開展氫能技術的應用型能源研究,2020年至2023年補貼資金約2億歐元。成立能源轉型仿真實驗室,2020年至2023年補貼資金約6億歐元。今年6月,德國宣布至少投入90億歐元用于發展氫能。
實施各類創新計劃。實施國家氫能和氫燃料電池技術創新計劃,國家脫碳計劃,氫能技術的應用型研究計劃等。2019年2月,德國開展“能源轉型仿真實驗室”倡議競賽,促進能源技術更快的進入市場。
(四)健全組織結構,完善監管機制
為促進氫能產業發展,德國成立專門機構,明確各部門的分工,以保障產業有序發展。
德國政府在2004年成立了國家氫能與燃料電池組織(NOW),以支持氫能產業發展。該組織的管理層由來自德國聯邦交通和數字基礎設施部,經濟與能源部,教育和科技部,環境、自然保護和安全部等多個部門的人員組成。
今年,成立德國國家氫能委員會。政府還將建立一個氫能協調中心,協助各部委和氫能委員會的工作,監測產業的進展情況,并進行評估。為了保障聯邦政府和州之間的協調配合,德國將成立新的工作組。
(五)拓展應用領域,布局未來市場
德國不斷擴大氫能應用領域,將其應用于工業、交通、航空、建筑等領域。而優先考慮應用于運輸和工業領域,減少鋼鐵和化工行業的排放,支持高效燃料電池加熱系統,促進供熱領域的應用。
積極建設氫能示范區。建立氫能示范區。氫能示范區于2019年初提出,氫能示范區可分為三類,側重于理念萌芽或著手組織搭建的地區(HyStarter)、側重于創建集成概念和具備開展項目可行性分析的地區(HyExperts)、側重于已著手方案具體實施的地區(HyPerformer)。目前共確定了25個氫能示范區試點。
鼓勵燃料電池的應用。投入大量的資源推動燃料電池在汽車、公共汽車、重型車輛、叉車、列車、船舶等交通工具上的應用與商業化。積極建設氫能基礎設施,預計到2023年,德國將建成約400座加氫站,由H2Mobility承擔所有運營任務,德國將初步建成全國性的氫能網絡。
二、對我國氫能產業發展的幾點啟示
(一)制定國家層面戰略規劃,確保氫能產業有序發展
我國應抓住全球科技革命與產業變革機遇,積極布局氫能產業發展。應強化頂層設計和戰略規劃,從國家層面制定我國的氫能發展規劃,引導技術發展方向,明確階段性目標和實施的重點,加強制氫、運氫、用氫等一體化發展。
(二)聚焦核心關鍵技術,加快薄弱環節突破
我國氫能產業初具規模,已經成為全球第一制氫大國,但存在許多薄弱環節,如制氫、儲氫等技術與國際先進水平存在差距。所以,在促進氫能產業發展過程中,應突出重點,加強產學研合作,加強創新中心建設,著力開展核心關鍵技術攻關,可以聚焦氫氣生產、車載儲氫、氫燃料電池電堆和關鍵材料、儲能等核心技術,降低制氫的成本,提升自主創新能力。
(三)完善管理機構,健全評估機制
我國目前尚未建立專門促進氫能產業發展的管理部門,沒有形成完善的管理體系。可借鑒德國的做法成立專門的管理部門,統一負責產業的發展,定期對產業發展情況進行評估。健全產業發展評估機制,建立健全氫能產業統計體系,定期對產業發展情況進行評估,對與形勢發展不相適應的措施進行動態調整。