翟建 包生艺

摘要：本文基于我国氢能产业的发展趋势，着重分析宁夏发展氢能产业的比较优势，通过加快氢能等低碳能源高效利用，完全可以走出一条优化能源供给结构、推动能源清洁低碳转型发展、提升能源自主保障能力的高质量发展路子。

关键词：宁夏发展;氢能产业;比较优势

1我国氢能产业的发展趋势

氢能与风能、光能等一并列为新能源，氢能产业已经成为涵盖氢气制备、储存、运输、加注、燃料电池、配套基础设施以及终端应用的新兴产业。中国与欧美等发达国家已将发展氢能产业上升为国家能源战略的重点方向，发展氢能产业成为优化能源结构、提高能源安全、促进能源革命及应对气候变化的重要载体。

1.1政策环境持续优化

2019年3月，《政府工作报告》首次提出推动充电、加氢等设施建设;2020年4月，《中华人民共和国能源法（征求意见稿）》明确了氢能的能源属性;2020年5月，国民经济和社会发展计划的主要任务中明确，制定国家氢能产业发展战略规划，支持新能源汽车、储能产业发展，推动智能汽车创新发展战略实施[1]。在此前后，国家有关部门重点在氢能产业发展标准规范、财政补贴政策、技术装备创新支撑研究、储能氢能新技术提升、能源创新平台认定等方面进行了一系列制度设计。这标志着氢能产业发展迎来了重大发展机遇，增强了行业发展信心，调动了地方规划发展氢能产业的积极性，激活了市场投资动力，氢能产业开始导入商业化应用阶段。

1.2应用技术加快拓展

在氢能基础设施技术方面，可完全自主研发制造煤气制氢、天然气制氢、甲醇制氢、电解水制氢设备，已掌握氢气液化关键技术，拥有建设、工艺、生产相关能力。可自主研发制造35MPa与70MPa加氢机、45MPa与80MPa中小流量氢气压缩机、45MPa与98MPa固定储氢装备，拥有加氢站系统控制算法优化与产品集成能力。在燃料电池车用技术装备方面，形成自主研发生产30～60kW燃料电池电堆及动力系统能力，且拥有燃料电池金属双极板、气体扩散层等关键材料设计加工能力。在终端应用方面，自主研发了燃料电池公交车、箱式物流车、轿车、燃料电池有轨电车、燃料电池无人机。同时，应用市场潜力巨大，氢能及燃料电池技术基本具备产业化条件。加之近年来光伏、风电等清洁再生能源成本大幅下降，化工副产氢提纯技术的进步，使氢能产业发展具备了规模化的物质基础。

1.3燃料汽车制约因素逐渐化解

一是氢能在交通领域的应用范围更加引发市场关注，我国燃料电池汽车应用于物流、公交和大巴等商用车领域，快速向乘用车领域扩大;国家调整燃料电池汽车支持政策，增加了示范城市发展动力，示范效应不断增强，加速推动产业发展。二是加氢站建设全面提速，在政策支持和示范引领下，加氢站及相关基础设施的布局快速启动，未来的投资主体将以中石油、中石化、国家能源等中央企业为主，民营独资或合资建设为辅，同时通过鼓励加氢站投资，创新建站模式，合建站、捆绑建站将成为发展趋势。三是燃料汽车成本快速下降，针对产业发展现状，中央财政支持燃料电池汽车核心技术产业化攻关，国内自主研发的电堆技术正在逐步完善和成熟，国产化的比例将会大幅提高，加上其价格下降趋势，传导燃料电池汽车的成本进一步下降。

1.4氢能应用场景更加丰富

一是氢燃料应用，除公交汽车、城市物流用车等商用汽车和乘用车外，正在向重型卡车和氢能船舶等领域延伸;二是氢燃料电池作为布式电源，在无人飞机、铁塔基站及应急电源等领域广泛使用，应用市场不断扩大;三是氢气与天然气混合燃烧能减少氮氧化物污染排放，降低用气成本，提高燃烧效率。同时，氢燃料电池作为储能设备，可消纳光伏、风电等清洁电能，提升用电效率，降低弃电率。

1.5产业化集聚效应初步显现

一是能源与制造大型骨干企业加速布局，国内氢能及燃料电池产业链规模以上企业超过300家，大型骨干企业占比约20%[2];二是基础设施薄弱短板加速突破，燃料电池零部件及应用环节、氢能储运及加氢基础设施等“卡脖子”环节趋于突破。预计到2030年，加氢站数量达到1500座，整体规模将位居全球前列[2]。三是区域产业集聚效应显著，珠三角、长三角、京津冀和中部地区先行先试加快推动氢能及燃料汽车产业化进程，其中，北京、上海、广东、江苏、山东、河北等六省市产业链相关企业合计占全国规模以上企业总数的51%，2019年广东、北京、河北三地燃料电池汽车销售量全国占比超过80%[2]。在低碳发展和能源转型的大背景下，氢能产业获得了自下而上的发展态势，即产业、地方政府和二级市场积极性非常强，区域布局的竞争格局正在逐渐形成。

2宁夏发展氢能产业的比较优势

2.1工业副产氢获取便利

目前，氢的制取主要有化石能源重整制氢、工业副产提纯制氢、电解水制氢三种方式。宁夏能源化工产业完备，基本形成了以现代煤化工、石油化工、电石化工、盐化工、精细化工为主导的产业结构，现有的煤气化、焦炉气、氯碱化工和炼油厂副产等煤化工技术，均可在不产生额外二氧化碳排放的基础上，获取大量低成本氢能。据测算，宁夏每年副产氢超过200万吨，占全国氢气使用總量的10%左右。同时，宁东能源化工基地400万吨煤炭间接液化示范项目、百万吨煤制烯炬、煤制甲醇等现代煤化工产业均可为氢能使用提供丰富的应用场景，宁夏工业副产提纯制氢前景广阔。

2.2地上煤气化制氢潜力巨大

宁夏煤炭探明储量469亿吨，宁东煤田已探明储量393亿吨，远景预测储量1394亿吨。[3]主要煤种以不粘结煤、长焰煤为主，煤质优良，具有低灰、特低硫、特低磷、中高发热量、高化学活性等特点，是优质动力用煤和化工原料用煤。依托宁东能源化工基地完备的工业基础条件，煤炭气化制氢气成本廉价，基础条件良好。

2.3地下煤气化制氢条件具备

宁夏煤炭地下气化技术具有资源利用率高、地表环境破坏少、二氧化碳排放少等特点，特别适用于深部煤炭开发和废弃矿井资源再利用。据测算，宁夏1000米以下煤炭储量约1721亿吨，仅石嘴山废弃矿井煤炭资源约20亿吨，探索地下煤炭气化制氢经济价值巨大。国内甘肃华亭、新疆鄙善煤炭地下气化工程试验成功，宁夏可以借鉴其取得的经验。

2.4风光电解水制氢优势明显

宁夏是全国首个新能源综合示范区，新能源装机规模和电力装机比重均位居全国前列，预计2020年全区风力发电装机达到1100万千瓦、光伏1000万千瓦。据统计， 2018年全区新能源弃电量8.51亿千瓦时，弃电率3.11%。开展以新能源废弃电量制氢替代传统制氢技术，可大幅节约能源消耗，降低制氢成本，减少二氧化碳排放。据测算，宁夏每年制氢总量超过200万吨，均采用焦炉煤气制氢或甲醇重整方式制氢，如果使用清洁能源电解水制氢，生产同样数量的氢气，可节约煤炭消耗约30万吨、减少二氧化碳排放60万吨以上，极大缓解了宁夏减排压力。随着风光等清洁电能成本快速下降和碳排放交易政策推进，宁夏利用弃风光发展电解水制氢产业具有明显优势。

2.5氢能重卡车运输市场广阔

宁东地区煤炭及工业物资运量巨大，物流车辆运行区域相对固定，路线相对单一，城际距离适中，适宜推广氢燃料电池汽车。据测算，2018年宁东区域汽运煤量为3000万吨～4000万吨，各类运输车辆总数近10000辆，其中重卡占94.9%。载重车辆数量大，尾气排放给环境带来巨大的环保压力。发展氢燃料电池重载车辆有利于解决燃油污染问题。目前，宁东地区每年煤炭、化工材料和产品、灰渣等年运输总量达到65亿吨，充分展现了氢能重卡车运输市场需求。

2.6实现新能源与现代化工耦合发展

宁东基地现有精细化工企业对高纯氢需求大，宁夏神华煤业、宝丰集团、宝廷新能源、宝利新能源等大型煤化工企业氢气用量巨大，仅宝丰、宝利两家企业需氢量可达28.1万吨/年。但受生态环境容量约束加大和实施碳排放交易影响，企业可持续性发展面临巨大压力，随着可再生能源电解水制氢成本大幅下降，发展可再生能源电解水制氢，成为大型煤化工企业工业脱碳补氢、提升产能的主要手段。

2.7开辟再生新能源消纳新渠道

宁夏已建成的宁东-浙江、宁东-山东两条特高压外送电通道，光伏、风电占全部外送电的50%以上，宁东基地是宁夏乃至西北地区电力外送的交汇点，发展大规模氢储能，开展新能源调峰交易试点和跨区域调度，可为提高可再生能源利用效率和实现可再生能源能源转化、储运、利用提供理想场所。

2.8出台发展氢能产业政策措施

宁夏自治区政府出台《加快培育氢能产业发展的指导意见》，明确支持宁东能源化工基地先行开展制氢、储运、加氢站等基础设施建设，建成1～2座日加氢能力500公斤及以上加氢站。[5]通过落实强化创新能力建设、构建全产业链发展支撑体系、加快基础设施建设、重点培育发展氢燃料电池汽车及零部件产业、开展氢能应用试点示范等重点任务，推进氢能产业发展。

2.9龙头企业带来“头雁”效应

近年来，宁东能源化工基地依托煤化工产业链优势，聚集了一批制造业领军企业。宁夏宝丰能源集团股份有限公司是国内高端煤基新材料和化学品制造的骨干企业，企业立足宁夏地区丰富的太阳能等可再生资源优势，推动氢能产业发展，规划投资14亿元，正在建设太阳能电解水制氢储能及综合應用示范项目，配套制氢储能、氢气储运、加氢站建设，2020年底前项目建成投产后，引领氢能产业发展进入快车道。

3结语

综上所述，宁夏发展氢能产业的比较优势明显，通过加快氢能等低碳能源高效利用，完全可以走出一条优化能源供给结构、推动能源清洁低碳转型发展、提升能源自主保障能力的高质量发展路子。在发展过程中，应着重解决好以下四个方面的问题。

（1）坚持政府引导，市场主导，科学布局。坚持有所为，有所不为，因地制宜，趋利避害。发展氢能产业，始终坚持绿色发展理念，依托宁夏现实基础和能源优势，优先发展氢能产业链的前端制氢、副产氢提纯等，积极开展氢燃料公交车，区域重卡等试点运营。开展技术创新和推广应用，防止盲目跟风、一哄而上，造成资源配置低效，产能过剩。

（2）坚持绿色理念，低碳发展，示范先行。大力发展光伏、风电等清洁能源制氢，把宁夏打造成为国内“绿氢”生产示范基地。率先支持在“宁东”地区推广氢能重卡运输车辆运营，“宁东”至银川城际间氢燃料客运车示范运营。支持银川市率先开通1～2条示范公交线路运营氢燃料电池公交车，逐步扩大到银川都市圈城际间氢燃料电池客运车示范运营。[5]

（3）坚持优化环境，扩大开放，创新模式。总结国内外产业发展进程，任何新的产业在导入期，都需要政府的关心、爱护、支持，进而由市场资源配置，发展氢能产业亦是如此。宁夏地处内陆，支撑产业发展的技术、资金、人才，研发创新机构等资源集成度低，产业生态脆弱，只有通过机制、体制、模式创新，才能创出一条发展新路子。比如，借鉴国内氢能产业发展比较好的地区成功经验，企业与政府合作成立市场主体，引进其技术研发团队来宁建加氢站、开展公交线路示范运营;也可采取加氢站和加油站捆绑的模式，即企业在该地投资一座加氢站，可以获批一座加油站，再以加油站盈利补贴加氢站运营的方式发展;对投资大的项目，可考虑配置新能源计划，支持发展电解水制氢。

（4）坚持部门协同，整合资源，持续发展。强化部门协同，形成发展共识，凝聚工作合力。鼓励电力企业结合风光电技术进步、成本下降、电网消纳等情况，有效整合风电、光伏发电、低谷电力及可再生能源，支持采用合适的技术路线制氢。正确处理安全与发展的关系，做好重点区域安全规划和风险评估，在招商引资和项目建设中严格安全生产准入，从源头管控安全风险。

参考文献：

[1] 国家发展和改革委员会.关于2019年国民经济和社会发展计划执行情况与2020年国民经济和社会发展计划草案的报告[DB/OL].https：//www.ndrc.gov.cn/xwdt/xwfb/202006/t20200601_1229648.html，2019-6-01

[2] 中国氢能联盟.《中国氢能源及燃料电池产业白皮书》（2019版）[EB/OL].https：//www.sohu.com/a/324011929_825427，2019-07-01

[3] 宁夏回族自治区人民政府办公厅.宁夏概况[EB/OL].http：//www.nx.gov.cn/ssjn/nxgk/201707/t20170720_280065.html#t4，2020-03-09

[4] 宁夏回族自治区人民政府办公厅.关于加快培育氢能产业发展的指导意见[EB/OL].http：//www.nx.gov.cn/zwgk/gfxwj/202005/t20200506_2055453.html，2020-05-06