张家口氢能产业发展的机遇与挑战

张家口市氢能与可再生能源研究院 张成斌

导语

为推动国家能源转型战略和加快能源目标的实现，争做能源安全、低碳化及商业化转型的倡导者。2019年2月底，张家口市人民政府、北京清华工业开发研究院等多家单位发起成立了张家口市氢能与可再生能源研究院。研究院将在能源、交通、建筑等领域，围绕前沿、共性及关键技术研究，技术示范与产品性能测试，技术成果转化，产品孵化与市场推广，能效分析，法规研究，规划咨询等方面，推动能源生产和消费革命，实现能源供给侧结构性改革，引领可再生能源创新发展，打造可复制、可推广的可再生能源发展的张家口模式。

本文由张家口市氢能与可再生能源研究院总研究师张成斌先生撰写，从地方角度介绍了张家口氢能产业发展的概况并分析了其发展面对的机遇和挑战。

张家口氢能发展基础

张家口发展氢能最大的优点就是自然资源比较丰富，风光资源能够开采7000万千瓦， 其中光4000万千瓦，风3000万千瓦。除此外，张家口大概还存有400万千瓦的生物质能源，不过早期制氢的环节还没有使用该能源。

来源：IRNEA

从张家口能源局公布的可再生能源的装机量数据来看，张家口市过去几年发展迅速。2020年张家口市发展可再生能源装机量是2003万千瓦，发电量占本地消耗量30%左右。不过这和2020年可再生能源占比50%还是有差距。主要是由于张家口绿电比较便宜，同时发达地区对电的需求较高，能源公司把这部分电运到其他地区如北京、湖南等地。即使受疫情影响，2020年张家口的风电装机量仍然高达384万千瓦左右。

张家口氢能发展现状

目前已建成两个制氢站。其中一个在沽源，距离市区大概100公里，一天产量1吨左右。另外比较近的是市区边上的海珀尔制氢站一期，大概是10兆瓦。总的来说如果规划的制氢站全部能够实现，一天大概可制氢40吨。

加氢站方面已经建成运营的是4座。第一座是创坝加氢站，第二个是东望山加氢站，第三个是纬三路加氢站，已经建成。最后是中石油太子城服务区加氢站。张家口规划在2021年底前建成16座加氢站，其中固定式14座（35MPa），撬装式2座（70MPa）。

车辆方面已投运氢燃料电池公交304辆，物流车35辆。根据张家口市新能源汽车和基础设施公共数据采集和监测中心数据，到2021年3月29号为止，张家口市总氢燃料电池汽车运行车辆总数为339辆，共运行了大约1463万公里，总时长是35万小时，总减排大概是1.2万吨。

张家口氢能发展机遇

01两翼建设、冬奥会、蓝天保卫战

河北省的重要任务是建设绿色交通体系来带动能源结构转型，这也是深入推进河北“两翼”互动发展战略的重要举措。其次，冬奥会也是非常好的展示窗口，除了展示张家口氢能之外，国内其他氢能企业也希望去做展示。另外京津冀“蓝天保卫战”对整个区域的大力治理非常重要。我们算了一下河北省国Ⅲ及以下车辆有14万辆，如果“十四五”示范比较好，这其中一部分利用氢燃料电池汽车的替代量会非常大。

02五部门燃料电池汽车示范应用城市群

河北省燃料电池汽车示范应用城市群实施方案中表示四年期间，推广6500辆燃料电池汽车，建设93座加氢站。这个任务重，但是机遇比较大，包括秦皇岛、唐山、雄安、保定，这都是有很好的用车场景和一些氢能应用基础的城市

03氢能产业创新中心

国家发改委在2018年出台的政策中提到要在战略性领域组建产业创新中心。为打造氢能产业创新集聚地和产业集群，加快推进氢能产业链建设的相关工作，根据《国家产业创新中心建设工作指引（试行）》方向和重点，河北省国家氢能产业创新中心于2019年12月正式成立，旨在推动氢能产业链联合技术攻关、加快氢能产业布局、推进氢能产业项目落地、构筑氢能全产业链生态体系。

张家口氢能发展挑战 

机制障碍、技术障碍、经济障碍

可再生能源制氢与化工园区、加氢站验收

虽然去年已明确氢气作为能源的定义，但是怎么管，还是没有明确的说法，目前还是按照危险化学品来管。第二新建问题。如果将来发展迅速，风电制氢规模扩大，风电厂可以在哪个地方发展？第三点是电价的问题，风电场的电价依然较高，导致氢气的价格很高。其次是加氢站要验收标准。很多地方出台了加氢站验收办法，但是实际操作过程中有很大的问题，全国来讲没有个相对统一的认识，所以在验收的具体细则上存在差异。张家口的去年统计显示，加氢站验收需要提交各类材料二三百份。下一阶段加氢站要大规模推广，需要进一步完善验收细则。

电解水制氢规模小、燃料电池可靠性低

电解水制氢规模远小于其他制氢方式，比如碱性电解水电解槽制氢能力一般在500立方/小时，而煤制氢通常在万立方/小时，甚至十几万立方/小时。燃料电池可靠性依然不如纯电动和内燃机。燃料电池系统复杂程度远超纯电动和内燃机，目前的技术水平还不能与后两者充分竞争，但随着技术进步会解决这些问题。这主要是靠企业来解决这个技术难题。

张家口市经济体量小、氢能产业链长且复杂

张家口经济体量比较小，去年刚刚过1600亿。目前我们了解到很多地方对燃料电池汽车的补贴，与国补相比至少是1：1，上海是1：2，张家口最多做到1：1。基于张家口绿氢的规模较大，可能倾向在制氢将来补贴可能会多一些，当然现在还没有完全定论。另外就是氢能的产业链长，而且复杂，在地方发展上，体量不够大的情况下到底支撑哪个环节或者侧重哪个环节还是需要考虑的事情。