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油企如何 跨步长三角氢走廊

2019/6/21   关键字:   来源:[互联网]
  [中国汽车工程学会2019-06-20]在长三角区域合作办公室指导和上海市科委、南通市人民政府、如皋市人民政府等单位的支持下,由中国汽车工程学会编写的《长三角氢走廊建设发展规划》(简称《规划》)于5月24日在浦江创新论坛上正式发布。《规划》提出将长三角氢走廊打造成为国际先进水平的加氢基础设施网络,实现加氢基础设施与燃料电池汽车的协调平衡发展。这对石油石化企业有何影响?相关企业如何抓住发展良机?本期《新闻热点》为您解疑释惑。
  本期嘉宾
  张福东中国石油勘探开发研究院新能源研究所副所长
  张震中国石油规划总院发展战略研究所高级工程师
  在我国氢能发展过程中,长三角处于什么位置?
  如何理性看待氢能的发展?
  张福东:目前,汽车行业是氢能的主要消费市场。汽车工程学会发布的《长三角氢走廊建设发展规划》,代表的是一个行业的声音,释放出积极的信号,将对长三角氢能发展起到促进作用。我们一直在谈论氢能时代何时到来,2019年是我国氢工业的元年,这份规划所具有的象征意义很重要,这可能就代表了我国氢工业的起点。
  现阶段氢能成本高,试点推广的地区需要具备一定的经济条件和消费能力。长三角地区经济发达,汽车制造企业聚集,生产氢能汽车的厂子相对较多,同时,长三角附近副产氢的产量不少,大多来自工业制碱。综合以上因素,我国首个关于氢能的发展规划落户长三角是很好的选择。
  近期关于氢的讨论热度偏高,但实际上技术和市场还没有完全准备好。首先是基础设施,例如加氢站的建设还没有跟上。其次是成本问题,长三角地区的优势在于本身物流发达,氢能汽车首先应用于公交、物流车,这些车路线固定、好布线,成本可控。第三是氢能来源。目前氢能主要来自工业副产氢,在用氢量不大的起步阶段尚能满足市场需求,目前炼厂剩余的氢并不多,未来氢能大规模、产业化发展,需要集中式的氢能来源,这需要总体设计规划。氢能如何进一步发展还需要具体论证和考虑。
  此外,氢能的发展还需要相应软件配套,例如政策引导、市场环境、法律完善等。
  张震:从研究角度看,一个区域在全国氢能产业中的位置,要重点关注资源和市场是否适合发展氢能。长三角地区是较好的消费市场,价格承受能力强,物流条件便利,本地炼油和化工企业较多,氢源丰富,是现阶段发展氢能产业较好的选择之一。
  目前,全球氢能产业的发展尚不具备经济性,属于政策推动型产业,无论生产商还是使用端,如果没有政策补贴,氢能产业都很难大规模发展。长三角地区经济发达,政府有能力制定补贴政策发展氢能。因此,从资源、市场和政策支持来看,长三角是较好的选择之一。同理,粤港澳大湾区、京津冀等地区也具备较好的发展条件。
  当前国内氢能源处于过热状态,多个城市都在出台政策,打造氢能全产业链的同质化严重。我们要清楚地看到,在目前阶段并不是所有的城市都适合发展氢能,过热的状态更需要用冷静的心态来对待。氢能发展过热状态对产业发展有好的一面,能够快速吸引社会资本来促进发展,但如果没有形成良性循环,就会对产业造成比较大的影响。油气企业应该稳扎稳打,在积极参与试验示范的基础上,将氢能作为长远的战略性内容来做。
  《长三角氢走廊建设发展规划》
  给石油企业带来哪些影响?
  张福东:从战术角度看,现阶段《规划》对石油企业影响不大,从战略角度看则需要重视和关注。人类社会在发展过程中,经历了从木材到煤炭、从煤炭到油气的能源转型,现在正面临互联网思维下从油气到新能源的转型。在地热、风能、太阳能(PV)等新能源中,氢具有能储存、能运输等特点,是相对成熟、发展前景被普遍看好的一种类型。中国石油提出建设世界一流综合性国际能源公司,综合性既包括油气,也包括新能源。
  氢能是智能时代的产物。与传统能源主要受资源禀赋制约相比,以氢为代表的新能源发展主要受技术制约。氢产业链中的制氢、储运氢和燃料电池等技术,以及氢能与电网、管网,与天然气等资源的整合,这都要求高度的信息技术和系统控制技术的发展。当下,我们正处于能源转型期,要抓住氢能机遇,从以油气经济为主,逐渐向氢能转型,其中建立以管线为载体、以氢传导为核心的能源互联网是实现油气与新能源整合的重要技术创新。
  张震:《长三角氢走廊建设发展规划》不是政府规划,还没有配套的政策支持,对于政府和企业具有一定的参考意义,可以引导社会投资,但谈不上冲击。如果上海等省市的政府部门根据规划出台配套补贴扶持政策,对企业的重要性就会大幅提升。
  近中期来看,氢能产业发展对传统油气企业的影响有限。根据中国标准化研究院和全国氢能标委会发布的《中国氢能产业基础设施发展蓝皮书2016》和中国石油规划总院的研究,加氢站的发展虽然迅速,但对传统业务的冲击近期可以忽略;从汽车保有量预测看,2020年氢能汽车占比可以忽略,2030年仅占0.4%,考虑到我国氢能车的发展重点是公交车和商用车,到2030年燃料消耗占比将达到近5%。
  长期来看,到2050年氢能产业发展可能会对油气市场带来较大影响。随着全球能源转型向多能互补的方向发展,可再生能源在一次能源中的占比将大幅增加,可带动氢能的大规模利用。随着氢能产业技术成熟度提升和成本下降,以及消费者开始慢慢接受氢燃料电池车,氢燃料和汽油燃料相比开始有竞争力,届时氢燃料将对成品油业务构成威胁。
  当前各能源企业都在向综合能源服务商转变,油企需形成一定规模的接替型能源业务作为支撑,而氢能产业具备相关潜力。因此,氢能产业的发展为建设世界一流综合性国际能源公司储备业务发展提供重要机遇。
  石油企业发展氢能有哪些优势?
  需要做哪些准备?
  张震:本次全球能源转型的特点是多能互补,需要利用储能介质打通化石能源和可再生能源体系。氢能是很好的能量载体,在未来基于可再生能源大幅度增长的前提下,我国会将氢能作为重点发展的二次能源品类之一。油气公司要从现在开始提前做准备。
  传统油气生产商与氢能关系密切,因为炼化企业本身就是大型的氢气生产企业,也是大型的氢气消费者,仅中国石油、中国石化每年生产和消费的氢气就达400万吨左右。尽管当前炼化企业制氢量不少,但由于氢能汽车市场占有量太小,与产量不匹配,近中期考虑炼厂制氢用于交通为时过早。未来,在条件成熟的情况下,炼油厂可以改成制氢厂。
  当前我国共有12万座加油站,在条件允许的情况下,未来部分加油站可以改装为加氢站。此外,在氢的储运方面,传统油气企业擅长高压气体运输、管道运输和LNG运输。这些运输方式与高压气态氢、液氢、液体有机化合物的储运方式非常相似,可以与氢气储运进行结合。
  因此,从产业链角度看,氢能产业和传统石油石化行业的结合点很多,要根据不同的发展阶段和市场需求来决定。
  石油石化企业在氢能的生产、储运、加注等方面都有优势。
  第一,氢生产方面,石油石化企业可以开展低成本制氢技术的研发,降低氢气生产成本。低成本制氢技术开发是永恒的话题。
  第二,储运氢方面,迫切需要技术研发。液氢储运温度为零下253摄氏度,与LNG储运温度相差近100摄氏度,对设备装置的要求差异很大,且LNG的技术并不完全适用,因此液氢储运技术、催化剂和工艺优化仍然有研发空间。
  第三,加氢站方面,传统的油气企业对燃料加注终端的管理有自己的优势,但加氢站运营缺少经验,应尽快开展试点运行工作,积累经验,培养人才。
  张福东:在氢能发展中,中国石油的加油站、加气站、管道等是优势。氢能源系统和油气能源系统最大的差别是,油气是资源制约性的,而氢能源系统是技术制约性的,不受资源限制。因此,石油企业要重视氢能技术的研发。
  目前,氢来源以化石能源为主,2017年世界天然气制氢占比接近一半,煤制氢占不到20%,醇类不到30%,电解水因其成本高占不到4%。在我国,煤炭制氢占62%左右,天然气19%,醇类15%,电解水占4%到10%。初期阶段,氢的产生会带来碳排放的问题,例如煤制氢、天然气重整等,逐步发展成为可再生能源制氢和地下煤制氢,最终走向光解制氢,实现碳排放为零。中国是煤炭大国,目前,我们正在进行地下煤制氢的研究,这是一条比较现实可行的发展路径,但研究探索之路会比较艰难。
  《规划》中提到的“三步走”,跟美国能源路线图的发展思路基本一致——布点、连线、拉网。首先启动布点,先在一些重点城市设置加氢站,然后逐渐把加氢站连成线,最后在长三角地区结成网,从分布式走向集中式。对于石油企业来说,要做好市场准备,超前介入加氢站设置。一般来说,前期进入的空间大一些,也容易一些,后期可能难度较大。
  氢燃料电池:美国发展氢能重要方向
  氢能将在世界向可持续能源的过渡中发挥关键作用,特别是能够减少工业和重型运输碳排放,并提供大规模的长期储能。这已成为国际共识。
  美国是氢能利用开发较早的国家之一。20世纪70年代以来,美国宇航局一直使用液态氢来推动航天飞机和其他火箭进入轨道。2002年11月,美国能源部发布《国家氢能发展路线图》,开始系统实施国家氢能计划,提出到2030至2040年全面实现氢能经济。
  2004年,美国建设了第一座加氢站。2006年,美国能源部能源效率和可再生能源处制定的《氢立场计划》,成为美国国家氢能计划逐步走向完善的重要标志。
  根据美国能源署数据,美国目前每年约生产900万吨氢气,足以为2000万至3000万辆汽车提供燃料,或为5万至8万户家庭供电。美国大部分氢气产自3个州:加利福尼亚州、路易斯安那州和得克萨斯州。天然气的重整气化是美国目前使用最广泛的一种制氢方法,用该方法生产的氢气占全美氢气产量的95%。其他常见制氢方法包括可再生液体重整和电解制氢等。
  如果液化氢在终端没有尽快消费,它会缓慢挥发。这要求氢气的输送与消耗速度相匹配。目前,美国生产的氢气主要通过3种方式运输,即管道、高压管拖车和液化氢罐车。
  利用氢燃料电池发电是当前美国政府和能源企业利用氢能的一个重要方向。其中,燃料电池电动汽车(FCEV)的续航里程、续航时间、性能和舒适度均可达到汽车标准,并实现尾气零排放。
  加利福尼亚州在为燃料电池电动汽车提供资金和建设氢燃料站方面走在美国前列。目前,这个州共有39个加氢站,另有25个在开发中,约有6300辆氢燃料电池汽车在这个州运营。由于现有加油站空间有限,这些加氢站在建设中有一部分是基于对现有加油站进行改造,合并经营,一部分则单独新建。加氢站主要由储氢罐、压缩机、冷却器和加氢机组成。加利福尼亚州同时要求用于燃料电池电动汽车的氢气必须有1/3生产自可再生能源。
  相比消费者可从40多个品牌的电动车中进行选择,燃料电池汽车目前在加州只有3种选择:丰田Mirai,本田Clarity或现代Nexo。其加氢气方式与普通汽车加油非常相似,大约需要耗时3分钟至5分钟。
  为进一步扩大氢能网络,加州能源委员会同意在2024年之前每年向氢能基础设施拨款高达2000万美元,直到至少建成200座加氢站。加州更推出雄心勃勃的氢能发展规划,期望在2030年前建成1000座加氢站以及将燃料电池电动汽车数量增至100万辆。
  要重视人才储备和技术积累
  江苏销售副总经理张国俊
  氢能源是未来最具发展潜力的清洁能源,《长三角氢走廊建设发展规划》积极响应了国家提倡的绿色发展理念。氢能源的发展符合我国工业4.0所倡导的分布式能源生产与利用的特征,其在未来全球能源结构变革中也处于重要地位,现在日本、美国、德国等国家已经走在前列。
  《规划》的发布,将会引导和促进氢能源在国内的发展,尤其在长三角地区的推进速度。长期来看,会对这个地区能源结构产生一定影响,油气销售量会减少,从而转向氢能源。但是,就目前来看,氢能源加注点布局太少,不能形成一定规模,短期内不会对油气销售产生很大影响。
  作为在市场最前沿的销售企业,要做到积极迎接新能源,参与新能源的建设中来。时刻关注新能源发展动向,了解国家和地方出台的新能源政策要求,以及行业新技术、新工艺等,并且重视这方面的人才储备和技术积累,更要及时掌握加氢站网络布局相关方面政策,通过全资、合资等方式适当谨慎地参与网点布局。
  加氢站建设迎来新机遇
  中油上海销售有限公司总经理田小洲
  我们公司受上海销售公司委托,专门开展新能源发展。在《长三角氢走廊建设发展规划》正式发布前,我们就密切跟踪政策动向,成立了氢能源业务推进领导小组,启动前期调研、业务培训并组织规划制定。目前,已经开始着手制定上海销售加氢站总体发展规划。
  预计到2030年,我国投入使用100万辆燃料电池车,在建加氢站达1000座,氢在终端能源占比至少达到10%。一个百万辆氢能汽车产业的市场正在酝酿形成。上海是全国燃料电池汽车技术研发和产业化的先行者,市场化成熟度高。上海市计划到2020年建成5至10座加氢站、2个乘用车示范区,推动燃料电池公交、物流车辆试点,将把上海打造成为具有国际影响力的燃料电池汽车应用城市。这给加氢站建设带来了新机遇。上海市科委对中国石油、中国石化加氢站布局非常关注和支持。中油上海公司已经和上汽集团前瞻技术研发部成立了联合推进小组,进一步促进中国石油和上汽集团在氢能源汽车领域强强合作、优势互补。
  我们下一步的目标是建起来、用起来、走出去。先在集团公司、股份公司和上海市政府相关部门的大力支持下,建起加氢站,然后带动加氢汽车量的提升,最后争取在全国氢能源汽车发展布局中发挥作用、增加站点、增加新的业务增长点。目前,加氢站建设的竞争已经非常激烈,我们将抓住政策机遇,突破发展瓶颈,力争在加氢站规划建设方面走在前列。(本报记者楚海虹采写)
  油品销售面临创新发展窗口
  东北销售宁波分公司党委书记孙伟
  在长三角区域一体化发展上升为国家战略的大背景下,《长三角氢走廊建设发展规划》应运而生。这将有力促进长三角氢能与燃料电池汽车产业的蓬勃发展。未来,从能源消费结构上看,势必要从传统的石油天然气消费总量中切下一块蛋糕让位于氢能产业。这将进一步加剧长三角成品油销售企业间的竞争,给本就市场竞争主体多元化、销售利润微利化的成品油销售业务带来新的挑战。
  山雨欲来,未雨绸缪。对于油公司来说,一是加强顶层设计,充分发挥产运销储贸一体化和集约化的运作优势,为销售业务的持续有效发展提供更多更有力的支持。二是区域内的成品油销售企业要攥指成拳,互联互通,形成合力,整体应对。三是各省级销售公司要正视倒逼压力,担起市场竞争主体之责,大胆创新实践,提供更多服务,以服务创造价值。
  我们也要看到,这也是成品油销售企业创新发展的重要机遇。建设长三角氢走廊,特别是建设氢高速示范路,加氢站是核心基础设施。成品油销售企业在加油站、加气站的开发建设和管理运营上积累了丰富的经验,我们可以顺势而为,适时予以积极推进,使氢成为成品油销售企业的一个新的绩效增长点。同时,我们也可以视其为中国石油建设世界一流综合性国际能源公司的有利窗口。如果可以进入这一新能源领域,需要整体协同推进,这将成为建设世界一流综合性国际能源公司至关重要的一块拼图。
  第一阶段
  近期发展规划(2019-2021年)
  此阶段立足于长三角现有氢能产业基础,示范推广氢燃料电池汽车。同时将以上海为龙头的产业先行城市打造成氢走廊的核心点,率先启动建设4条氢高速示范线路。先行城市包括已经确定积极发展氢能与燃料电池汽车产业的上海、苏州、南通、如皋、宁波、嘉兴、湖州、张家港等。
  第二阶段
  中期发展规划(2022-2025年)
  此阶段大力推进燃料电池汽车的应用发展,进一步提升氢能关键技术水平,在重点城市之间推广建设10条以上氢高速公路,拓宽燃料电池汽车运营范围。同时实现氢能产业快速成长,形成具有影响力的氢能产业集群,打造特色鲜明的氢走廊创新发展模式。
  第三阶段
  远期发展规划(2026-2030年)
  氢走廊要覆盖长三角全部城市和20条以上主要高速公路,形成具有国际影响力的燃料电池汽车应用区域,充分带动全国燃料电池汽车产业的发展,推动未来社会清洁能源和动力转型。