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氢能规划出台引领产业发展
——《上海市氢能产业发展中长期规划(2022-2035年)》解读

2022-10-13上海巿氢能产业发展专业委员会

上海节能 2022年7期
关键词:制氢氢能规划

0 前言

2022年6月20日,上海市发展和改革委员会、上海市经济和信息化委员会等8部门联合印发了《上海市氢能产业发展中长期规划(2022-2035年)》,对上海氢能产业发展具有重要的意义。《规划》从氢能产业发展战略层面上作了三个“明确”。首先明确氢能的能源地位,指出“氢能是一种来源丰富、绿色低碳、应用广泛的二次能源,为助力实现碳达峰碳中和目标,构建清洁低碳安全高效的能源体系,培育壮大战略新兴产业,发展氢能产业具有重要作用”。其次明确上海氢能产业形成全产业链创新发展。提出从氢能产业产、供、储、销等各个环节打造氢能领域龙头企业和世界一流技术创新中心,至2035年基本建成国际一流的氢能科技创新高地、产业发展高地。最后明确因地制宜拓展氢能多元化应用,从八个方面打造若干世界级示范应用场景,多元示范应用高地,形成“南北两基地,东西三高地”的氢能产业空间布局和示范应用基地。

3)光线在介质中的运动通道只考虑垂直于界面的上、下两个方向。在此基础上得出颜料本身的散射系数S和吸收系数K与相应的反射率R之间存在如下关系:

业内认为,《规划》的出台,无论是对专业企业还是整个上海氢能产业发展都是重大利好,行业发展有了纲领性文件,期待在政策和市场双重发力下,上海氢能产业成为全国乃至世界领先产业。《规划》明确了氢能的能源属性、全产业链发展及应用领域拓展等关键问题,将进一步激发上海氢能产业和市场潜力,为企业创造了良好的市场环境,为上海氢能产业高质量发展注入了前所未有的动力内涵。

英语演讲选修课的开设,发展了学生的英语应用能力和批判性思维能力,强化了学生的人际沟通能力和演讲技巧,培养了学生的跨文化交际意识和自主学习能力。英语演讲课不只是一门语言应用类课程,也是拓宽知识、了解世界文化的素质教育课程,兼具工具性和人文性。[4]演讲课教学以学生为主体,注重学习过程。这种教学模式的改变实现了从以教师为中心、单纯传授语言知识和技能的教学思想向以学生为中心、既传授语言知识与技能,更注重培养语言实际应用能力和自主学习能力的教育思想的转变。

《规划》从构建全产业链、构建基础设施、构建科技引领、构建商业模式、构建发展环境等方面,着力推进上海氢能产业结合绿色低碳发展新“赛道”,促进上海氢能产业健康、持续、有序发展,提升上海氢能产业高质量发展水平,创造良好的发展环境。

1 致力构建全产业链,推动发展

随着氢能产业的发展,用氢量增加和供应领域的拓展,需要解决大规模氢能运输技术才能满足大规模用氢供应链要求,因此进一步完善和提高氢能运输也是需要解决的问题之一。《规划》对输运储也作了要求,提出“逐步推动氢能运输的‘网络化’,重点发展高压气态储氢和长管拖车输氢,按照高压、气态到多相态(低温液态、固态、氨氢转化等)的方向,逐步提高氢气的储存运输能力,同时积极探索氢-氨、液氢的长距离运输工程规划,研究建设氢-氨转化和液氢集散中心”。

针对上述问题,《规划》提出,“发挥上海已有产业优势,以打造基于自主创新的现代氢能产业为导向,以关键核心技术为突破,以重大示范工程为依托,逐步构建绿氢为主的供应保障体系。”“夯实上海在燃料电池、整车制造、检验检测等方面的产业优势,抢占氢能冶金、混氢燃气轮机、氢储能等未来发展先机,提高氢能在能源消耗结构中的比重,为构建清洁低碳安全高效能源体系提供有力支持。”

《规划》提出通过“创新引领、重点突破;多元应用、示范先进;强化安全、注重实效;市场主导、政府引导”的发展原则,至2025年上海氢能产业创新能力达到国内领先水平,制储输用产业链关键技术取得突破性进展,具有自主知识产权和核心技术和工艺大幅提升,氢能在交通领域的示范应用取得显著成效,建设各类加氢站70座左右,培育5~10家具有国际影响力的独角兽企业,建成3~5家国际一流创新研发平台,燃料电池汽车保有量突破1万辆,氢能产业规模突破1 000亿元。

最近几年,企业结构的调整一直是研究重点。企业改制也成为了重点研究对象。对于重组整合也进行了多种探索和尝试。在这些企业的改制中,涉及的领域较多,需要统一不同的部门,需要考虑到各方的利益。可能影响到权利的调整。这些领域的变动会带来国有资产管理、人事关系、社会福利保险等的问题。需要认真、审慎的对待这些问题。避免处于被动的局面。所以,对于这些企业的调整、重组,按照市场规律操作是必须的。

至2035年,上海氢能产业发展总体达到国际领先水平,建成引领全国氢能产业发展的研发中心、关键核心装备与零部件制造检测中心。在交通、能源、工业等领域形成丰富多元的应用生态,建设海外进口输运码头,布局东南亚区氢能贸易和交易中心,包括与长三角地区协同发展。基本形成国际一流的氢能科技创新高地、产业发展高地和示范应用高地。从《规划》的发展原则和目标看,改变了过去上海在氢能产业发展中只重视产业链某个环节,注重“点”的观念。此次发布的《规划》涉及范围面更广、更全面,从构建整个氢能产业链的整体出发,推动上海氢能全产业领域的发展,对氢能制、储、运、加、用各个环节的发展都有很好的推动促进引领作用。《规划》对上海乃至全国氢能产业的发展都将起到非常好的示范带头作用,为推动氢能产业的整体发展提供了重要支撑,有助于上海氢能产业链体系的发展。

2018年1月,美国花样滑冰锦标赛在加州圣何塞SAP中心持续进行。在1月3日进行的新晋女子单人花滑比赛中,来自洛杉矶,就读高中一年级的华裔小将朱易颇为引人注目。她的自由滑曲目是美国著名作曲家格什温的《F大调钢琴协奏曲》,开场完成得很好,各项技术动作都完成得很漂亮,获得了较高的技术加分。节目结束,全场掌声雷动,几乎所有的电视解说员都发出了惊叹,坐在场下的父亲也为朱易的表现而激动得落泪。

2 致力构建基础设施,保障供应

筑牢供应基础设施,构建多渠道氢能保障供应,这是《规划》提出的一个重要内容。随着氢能产业发展,如何筑牢基础设施的发展,构建多渠道氢能保障体系,这关系到整个氢能产业可持续发展的根本。目前上海基本形成了以工业副产氢为主的氢能资源,供氢能力约50万t/a。以高压气态储运为主的气态储运体系,建成11座加氢站。这些供应基础设施并不能满足和适应未来上海氢能产业的发展,因此规划未雨绸缪,根据未来发展要求分别对供氢、储运和加氢站设施提出了发展要求。

2.1 供氢方面

构建清洁化、低碳化、低成本的多元制氢体系,持续推进中长期供氢“绿色化”。近期在以工业副产氢的基础上,从中长期发展立足绿氢为主,建立以绿氢为主的供氢体系。结合上海实际和自然条件及优势,推进深远海风制氢、生物质制氢、滩涂光伏发电制氢,通过技术进步,逐步降低绿氢制氢成本,积极探索建立长江氢能运输走廊。布局沪外、海外氢能生产基地和进口码头。具体可包括为西氢东送,将我国西部丰富的氢资源输送进沪,西电制氢,特高压、三峡水电等在上海落地制氢,氢能与调峰电网联动,用调峰电网制氢,实现氢电联动。海上风电制氢,深远海风电、杭州湾风电、东海大桥风电等海上风电制氢和供电联动制氢,实现氢能供应和绿电供应的稳定。分散制氢(分布式可再生能源制氢),对小型场景的绿电,采用分布式制氢实现微电网平衡。核电制氢,高效稳定的核电制氢,通过管网输送至上海门站。国际贸易进口液氢、液氨,通过中东、西非、澳洲等地的液氢和液氨,利用上海的港口条件进行国际绿氢贸易,构建多渠道氢能保障供应体系。

2.2 运氢方面

作为氢能产业发展的先行者,上海经过多年的发展和积累,已基本形成了氢能产业体系。根据有关统计,目前上海氢能企业已达80家,氢能燃料电池汽车相关企业96家,燃料电池企业有7家,加氢设备相关企业共有42家,氢气体公司已超过100家,建成并运营的加氢站达到11座,现运营的燃料电池车辆达到了约1 200辆。已在氢能产业核心技术与关键产品方面取得重要进展和突破,并在交通、能源、工业生产等领域开展了产业布局和前瞻性研究。但也存在一定的发展短板正在不断暴露,正如《规划》所提出的“上海氢能产业发展已取得一定的成绩,但依然面临一些瓶颈问题,氢燃料电池部分关键技术与国际先进水平还存在差距,缺乏竞争力强的领军企业,氢能在储能、发电等新领域的应用比较薄弱,氢能产业对经济发展的支持力度仍需提升”。

防治方法:可用50%乙烯菌核利水分散粒剂(农利灵)(40~60克/亩)1 000~1 500倍液,或75%百菌清可湿性粉剂(75~100克/亩)600~800倍液,或45%特克多悬浮液(60毫升/亩)1 000倍液,或50%多菌灵可湿性粉剂(75~100克/亩)600~800倍液,或70%甲基硫菌灵可湿性粉剂(甲基托布津)(75~100克/亩)600~800倍液,或50%腐霉利可湿性粉剂(速克灵)(75~100克/亩)1 000~1 500倍液防治。

《规划》对管道输氢也提出了要求。发挥上海已有的天然气、合成气管网资源优势,完善相应工业化工园区内部区域性氢能输送网络。中、长期加强输氢管道的规划建设。因此,从发展来看,上海作为长三角乃至全国氢能集散中心,需要一个以氢气干线管网为骨干,液氢、液氨长距离运输,集储运为一体的综合氢能供应链。发展以高压氢能环线管网为基础的上海市氢能管网系统,以氢-氨转化的储备设施和液氢集散中心,保证氢能的供应和应用连续可靠。氢能城市门站,长期稳定的氢能门站供应,形成氢能运输“网络化”,为上海氢能的产业发展和大规模氢能应用提供高效、低成本、安全可靠的储运,解决氢能到终端用户应用的难题和建立氢能交易集散中心打下基础。

2.3 加氢方面

据不完全统计,目前上海已建成11座加氢站,但主要以35 MPa的气态加氢站为主,70 MPa的高压加氢站占比还比较小,包括液氢加氢站、制氢和加氢一体站以及液氢和加氢站一体站等建设和运营的经验尚处于探索阶段。同时现有的加氢站加注能力主要是分布在500~1 000 kg这个区间。从氢能产业链发展及大规模应用的角度看,都要以加氢站等基础设施满足需求为前提,需要进一步建设和布局。对此《规划》在统筹上海氢能产业布局的基础上,提出了关于加氢站等基础设施建设和发展的具体要求,一是提出发展目标,坚持需求导向,适度超前布局加氢站建设。至2025年,规划建设加氢站70座。二是结合因地制宜。坚持节约集约利用土地资源,结合上海实际充分利用现有能源基础设施,如加油加气站改扩建加氢设施,加快建设大容量70 MPa加氢站,以满足规模化应用和长途重载车辆的需求。三是创新运营模式,坚持以创新为引领。根据氢能资源和需求建设几家加氢母站,不断提高氢气效率,由点及面,由专用到公用,由上海市向长三角延伸发展,不断创新加氢站建设运营模式,积极推动加氢站制氢、加氢一体化新业态发展。这表明在未来氢能基础设施的发展中,除了在数量上满足发展需求外,在质量上也要不断提高,满足高质量发展的要求。

3 致力构建科技引领,突破瓶颈

《规划》突出强调以科技自主自强为引领,紧紧围绕新一轮科技革命和产业变革趋势,能源绿色低碳发展转型,加强氢能产业创新体系建设,加快突破氢能技术和关键材料瓶颈。鉴于上海氢能开发利用技术仍处于研发和示范阶段,氢能产业发展还处于初级阶段,需要发挥好政府在优化整合创新资源方面的作用,引导创新要素向氢能产业聚集,同时明确企业的创新主体地位,发挥龙头企业的主导作用和中小企业的创新优势,促进产学研深度融合。

《规划》提出要强化关键核心技术攻关:掌握燃料电池全产业链关键核心技术,提高催化剂、质子交换膜、碳纸等关键材料的可靠性、稳定性和耐久性,提升电堆设计、系统集成的工艺水平,形成全链条关键技术的自主化和产业化,打造具有综合竞争力的燃料电池整车品牌,突破产业链上下游关键材料和零部件。研发清洁、高效、经济的工业副产氢,提纯制氢技术,提升质子交换膜(PEM),固体氧化物电池(SOEC)等电解水制氢的工艺水平。开展太阳能光解水制氢、热化学循环分解水制氢、低热值含碳原料制氢等新型制氢技术研究。在储运氢方面,突破高压气氢、低温液氢、长距离管道输氢、镁基氢化物固态储运氢、储氢材料等储运环节材料和装备各项技术。同时要开展氢冶金、氢能动力等前沿技术研发,包括开展氢混燃气轮机、掺氢航空发动机、纯氢辅助动力电池、氢-锂超级电容复合航空动力系统等前沿技术研究。在分布式氢燃料电池热电联供电堆寿命时间上有所突破,提高效率及系统运营时间。构建氢能产业高质量发展技术体系,创新产业技术平台。

其次,聚焦氢能产业创新能力建设。构建多层次、多元化创新平台。《规划》要求,要面向未来强化重大原始创新研究和能力建设。聚焦氢能重点领域和关键环节,构建多层次、多元化创新平台,加快聚焦人才、技术、资金等创新要素,发挥和支持高校、科研院所在基础研究方面的优势,开展氢能应用基础研究和前沿技术研究。整合行业优质创新资源,布局重点实验室,布局产业创新中心、工程研究中心、技术创新中心、制造业创新中心、产业计量检测中心等创新平台,构建高效协作创新网络,支持行业关键技术开发和工程化应用。

《规划》同时指出,培育壮大行业领军企业,加快企业转型、发挥企业的能力和作用。积极推动大型能源企业加快向氢能生产企业转型,推动大型制造企业加快向氢能装备制造企业转型,支持上汽集团开展氢燃料电池汽车全产业链研制布局。除大型企业外,中小型企业也发挥着不可替代的作用。《规划》提出,支持中小型创新企业做优、做强,培育一批氢能领域的独角兽企业和“专精特新”企业,至2025年培育2~5家具有国际影响力的独角兽企业。此举无疑会促进大中小型企业协同创新,发挥不同企业的作用和能力,共同促进上海氢能产业的发展。

《规划》特别强调的是加快氢能人才队伍建设,夯实氢能产业发展的创新基础。一是鼓励高校加快推进氢能相关学科专业建设;二是建立健全氢能人才培养培训机制,培育高素质技能人才及其他从业人员;三是拓展氢能人才引进通道,积极引进海外高端人才,促进氢能人才队伍建设,适应上海氢能产业发展的需要。

4 致力构建商业模式,示范效应

氢能是助力实现“双碳”目标的关键技术,深入推进氢能生产和消费革命,对构建清洁低碳、安全高效能源体系具有重要的作用,应用市场潜力巨大,在能源、交通、工业、建筑等领域都有着广泛的应用前景。上海结合近几年来发展氢能产业的优势和各区示范实践,对氢能项目示范场景和商业模式提出了更高的要求,致力于构建新型的商业模式,通过项目示范带来商业效应。

《规划》从三个方面着力于氢能产业,提供多元化的示范应用场景和可行的商业模式,以示范效应带动发展,打造世界级示范场景基地和产业城市群及空间布局。

在强化管理制度创新方面,《规划》着重提出了在氢能产业项目的规划、立项、审批方面,明确优化审批工作流程,优化氢能基础设施建设多头管理现状,以及建立项目审批的绿色通道和“一站式”行政审批的管理。为保证基础设施项目落地和提高土地利用效率,将独立建设加氢站用地纳入公用设施用地范围。同时进一步突出政策创新解决发展过程中一些“难点”和“瓶颈”问题,《规划》提出要进一步强化氢的能源属性,逐步突破氢能产业发展政策制约。优化安全监管方法,探索在现有条件下的非工业区开展制氢加氢一体化项目建设和加氢站内制氢,站内制氢加氢一体化政策等。这些都为上海氢能产业的发展,提供了一个良好的发展营商环境,也体现了政策的精准性、引导性和有效性,这必将有助于整个产业的创新发展。

《规划》提出,加大在交通领域的商业应用,全面推广氢燃料电池在重型车辆、公共客车、货车、叉车、各类物流车以及公共车辆的示范应用。同时加大在航运港口氢能源的利用,如港口交通工具设备设施的氢燃料动力的推广应用等。结合用能绿色低碳和低排放的要求,《规划》提出探索在能源领域的应用。积极开展储能领域的示范应用如氢气储能,培育和探索风光水电氢储能一体化应用新模式。合理布局发电领域多元应用,因地制宜布局氢燃料电池分布式热电联供、氢电融合微电网示范以及氢混燃气轮机的试点示范等。结合工业用能终端能源消费转型和高能耗高排放行业的绿色发展,减少温室气体排放,积极推动工业领域的氢能替代应用如钢铁行业、化工行业,实现绿色制造、低碳发展。

2)打造若干世界级示范应用场景,探索商业化、市场化发展路径

课程教学过程中学生参与度很高,学习效果很好。课程教学充分合理运用多种信息化技术,转变了单一教材文字学习方式,增强了学生的学习能力训练,使学生学习更有趣。课前课中课后系统设计,重视学生参与,师生互动,并兼顾全国导游人员资格考试的要求,使学生的导游职业能力切实得到提高,使教学活动具有高效性。教学全程过程化考核,及时真实反映学生的学习情况,融知识、理论、实践为一体,使学生学习更主动。

3)打造产业城市群及空间布局

3)促进成果转化。提升氢能产业科技成果转移转化效率,推动创新与产业链、数字化与产业深度融合,加快新技术、新产品推广和科技成果转化。

结合上海氢能产业发展现有的条件和基础,打造氢能产业发展空间布局,即“南北两基地、东西三高地”。打造金山氢源供应与新材料产业示范基地;打造宝山氢源供应与综合利用基地;建立临港氢能高质量发展实践区;建立嘉定汽车创新产业引领区和建设青浦氢能商业示范区。这些平台的打造和示范项目的推广,形成的示范效应为上海未来氢能产业发展和企业提供了广阔的市场舞台,可以预见在致力构建氢能应用商业模式、扩大示范效应的带动下,上海的氢能产业在各个领域都将实现大规模的发展和商业模式的形成。

LnY=0.5.56+0.1206LnX1+0.2302LnX3+0.1232LnX4-0.1072X5+0.9.36X7+0.0256X9

5 致力构建发展环境,管理创新

氢能产业作为一个新兴产业,在发展过程中会遇到一些“难点”和“瓶颈”,这需要政府管理部门采取有效的政策加以引导和梳理。在政策的制定中,核心是针对发展过程中的问题,在政策的精准性、有效性、创新性上有所突破,符合产业发展的客观规律,为产业发展创造良好的政策环境,确保《规划》各项任务目标的实现,《规划》着重在管制创新和保证《规划》落实方面提出要求和意见。

《规划》提出八个打造,打造国际氢能示范机场;打造国际氢能示范港口;打造国际氢能示范河湖;打造世界级氢能产业园;打造深远海风电制氢示范基地;打造低碳氢能产业岛;打造零碳氢能生态岛。坚持以市场应用和需求为牵引,合理布局,通过打造若干世界级示范应用场景来加快、拓展、推动氢能源在不同领域的示范应用,加强绿色供应,营造形成形式多样的氢能消费生态,积极探索形成有效的氢能商业化、市场化发展路径。

1)打造多元示范应用场景,发挥氢能对碳达峰碳中和目标的支撑作用,深挖跨界应用潜力

为保证《规划》的落地和实施,《规划》提出了六项保障措施。

1)加强组织机制保障。建立氢能产业综合协调机制,从组织机制上保证各项工作推进落实。

式中:μf为引导决策函数,当个体满足要求时取0,否则取1;μci为惩罚因子,由于惩罚因子的指数规律变化优于线性动态变化[14],基于SA原理将惩罚因子改良为

探索基于微课的计算机课程实践教学模式,规范和加强实践教学管理,提高实践教学质量。着力培养勤于实践探索、善于反思总结、乐于奉献的科研型实践学生,从而提高整体实践教学水平,推进学校的计算机课程实践教学改革。

2)完善配套政策体系。不断完善涉及氢能产业发展的配套政策、标准规范体系和专项支持政策。

《规划》提出要打造上海氢能产业城市群,利用上海的实践经验和技术研发优势,促进技术和产业链延伸,利用各地资源优势和发展潜力,建立东西部技术创新、集成示范、氢能供应的长效合作机制,加速东西部地区燃料电池产业链协同升级,融入全国氢能共同发展。如申能集团开展的包头市氢能产业与可再生能源一体化项目。扩大氢能产业“朋友圈”,共同打造上海氢能产业示范城市群,同时积极开展与国际间的交流合作,以开放的姿态推动国际间氢能产业发展开放合作和创新。

节能化,自节能惠民政策结束以后,节能家电在较长的一段时间内处于政策的真空期,处境尴尬,各企业降价抛售低能效产品,市场上甚至一度出现了“开倒车”的局面。近两年来,随着能效“领跑者”制度的退出,冰箱新能效的实施,正合时宜。从短期来看,节能高效的产品研发可能会增加企业的研发成本,但从长远角度看来,有助于使市场竞争更加公平有序,促进优势资源向优势企业集中,进而形成一种良性循环。2018年,家电行业的节能风暴也有望再次升级。

邢玠,山东益都人,隆庆五年进士,久在边陲,素有威望。官军征讨杨应龙失败后,“礼科给事中杨东明请遣才望大臣往勘,事可原即赦,否则征川湖云贵之兵,报可。”[11]4738廷推后,邢玠被认定为勘播的最佳人选,万历皇帝遂令邢玠以兵部左侍郎兼右佥都御史总督川贵,勘播州土司杨应龙。

4)强化财政金融支持。推动专项资金聚焦氢能产业,鼓励金融机构加大对产业支持力度和发挥各类基金引导作用,推动氢能产业相关企业在科创板上市。

5)加强全链条安全管理。强化对氢能产业的安全监管和安全有序发展,落实相应企业的安全主体责任。利用先进科技手段和技术,及时预警、预防和应对各类氢能安全风险,确保产业有序、安全发展。

6)深入开展宣传引导。开展相应的安全法规和标准宣贯工作,增加氢能安全意识和安全基础,加强氢能科普宣传和舆论引导,形成社会共识,提高社会公众对氢能的认知感和认同感。

6 贯彻和落实

《规划》已颁布,关键是贯彻和落实。

1)要贯彻精神高质量发展

深入领会《规划》提出的上海氢能产业发展的总体思路、目标任务和定位要求,按照《规划》的统一部署合理有效把握好产业发展进度,防止低水平重复建设,避免资源浪费,促进高质量发展。

2)要结合实际因地制宜

发展要综合考虑本地区资源禀赋、供应能力、产业基础、市场空间,合理布局氢能制、储、加、用产业链相关项目和产业,结合实际稳慎有序推进氢能产业发展。

3)要加强组织领导统筹协调

充分发挥政策引导支持作用,加强部门间的协调合作,积极调动企业和社会各方面的积极性,创造良好的发展和营商环境,有效推动《规划》顺利实施。

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