推进氢能多场景应用示范,《上海市科技支撑碳达峰碳中和实施方案》发布
2022年10月26日,上海市科学技术委员会、上海市发展和改革委员会、上海市经济和信息化委员会、上海市生态环境局、上海市住房和城乡建设管理委员会、上海市交通委员会联合印发了《上海市科技支撑碳达峰碳中和实施方案》。
方案中涉及到氢能的内容如下:
(一)能源绿色低碳转型科技支撑行动
充分发挥我市能源科创资源和装备、产业优势,加强原创共性关键技术研究,着力推进能源绿色低碳转型,提升可再生能源、氢能、传统能源高效清洁低碳利用、新型电力系统等关键核心技术创新能力,支撑我市清洁低碳安全高效的现代能源体系和新型电力系统的构建,实现不同能源品种间科学合理的互补、协调和替代。到2030年,大幅提升能源技术自主创新能力,带动化石能源有序替代,推动能源绿色低碳安全高效转型。
专栏2 氢能利用
围绕氢能的制取、储运、加注与多元化利用,系统布局研发绿氢的全产业链关键技术和核心部件,推进氢能多场景应用示范和氢能产业高质量发展。
制氢:研究低成本高温固体氧化物电解制氢技术、可再生能源高效低成本制氢技术、高效制氢的新型催化剂和工艺系统、深远海风电耦合制氢技术、海上风电绿氢制备技术等。
储运氢:研发70兆帕及以上高效储氢技术及装备、基于轻质元素的高储氢新材料、氢储能关键装备和系统集成技术、大规模及长距离管道输氢技术、“光伏+氢储能”一体化技术,并探索灵便型固液储氢等新型氢储运技术。
用氢:研发氢能规模化应用的安全防护技术、富氢燃料发动机技术、高性能长寿命低成本氢燃料电池系统、天然气掺氢及终端应用技术、氢燃料电池分布式热电联供技术等,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,掌握燃料电池全链条关键核心技术,开展氢冶金、氢混燃气轮机、掺氢航空发动机、纯氢动力电池等前沿技术研究。
专栏3 传统能源高效清洁低碳利用
灵活智慧火电:研发智能自适应火电深度调峰技术、650-700℃超超临界燃煤发电技术、高温亚临界综合升级改造技术、重型燃气轮机和高效燃气发动机关键装备、新型高效低碳循环发电系统、燃煤发电与储热耦合灵活运行技术、掺氢天然气/掺烧生物质等高效低碳工业锅炉技术、燃煤污染物低能耗深度控制技术等。
专栏5 低碳/零碳钢铁
针对钢铁工业降污减碳需求,深入开展节能降碳和极致能效及钢铁流程再造等新技术研究,支撑我市钢铁工业的低碳转型升级。
钢铁流程再造:研发富氢碳循环高炉冶炼技术、氢基直接还原技术、废钢电炉流程集成优化技术、近终形制造技术、高品质生态钢铁材料制备技术、钢-化一体化联产技术等。
专栏9 低碳/零碳交通
围绕超大城市新能源载运装备、绿色智慧交通和低碳交通基础设施,为我市交通绿色低碳发展提供科技支撑。
新能源载运装备:研发高性能电动、氢燃料电池车辆等低碳能源驱动载运装备技术、重型陆路载运装备电气化/混合动力技术、大运量轨道交通关键技术、水运载运装备应用清洁能源动力技术、生物基航油/氢能航空器/电驱动航空器技术等。
绿色智慧交通:研发交通自洽能源系统的多能变换与控制技术、交通物流陆海河结构优化关键技术、无人车/无人机智能低碳配送技术、智能轨道交通/智慧民航/智慧港口/智慧水运/数字航道/技术等。
低碳交通基础设施:研发交通基础设施低碳建造和运维技术、既有交通枢纽设施节能减排降碳改造技术、太阳能公路技术等。
专栏14 低碳/零碳/负碳前沿技术研究
新型绿色氢能:研究基于合成生物学、太阳能直接制氢等绿氢制备原理与关键技术。
专栏15 非二氧化碳温室气体减排
非二氧化碳温室气体的替代:研发低/零GWP的产品替代技术,制冷/空调氢氟碳化物及电网六氟化硫等替代技术等。
专栏16 低碳零碳科技示范区
鼓励重点区域开展碳达峰碳中和试点示范,支持推动碳达峰碳中和“一岛一企”试点示范,推进重点区域低碳转型示范引领,建立不同类别的低碳零碳科技示范区,满足我市不同区域对碳中和技术创新的差异化需求,打造一批各具特色的低碳零碳技术试点示范样本。
崇明世界级生态岛:集成示范新型电力及可再生能源利用关键技术、低碳零碳建筑和交通技术、新型二氧化碳捕集利用技术、固碳及生态碳汇增汇技术、低碳农业生产技术、农林废弃物碳资源高效高值利用技术等,推动构建绿色低碳循环发展经济体系,支撑崇明世界级生态岛走出一条资源利用高效、环境保护严格、脱碳成效显著的高质量发展道路,建设若干零碳氢能示范社区,建成碳达峰碳中和示范区。
宝武集团:推进宝武集团加快开展钢铁生产流程低碳转型,清洁能源替代、极致能效,探索开展富氢冶炼、二氧化碳资源化利用以及绿色低碳钢铁新材料等低碳前沿技术创新示范,支持宝武集团建设国家级低碳冶金技术创新中心、世界级氢能产业园,支撑宝武集团实现碳达峰碳中和。
上海化工区:加大副产氢利用,探索太阳能、风能等可再生能源电解制氢,集中示范多元化制氢技术,加快新能源材料以及二氧化碳资源化等技术的应用,推进低碳原料替代等流程再造技术示范,探索提高生物基、废物基原料比例,支持打造上海国际化工新材料创新中心,支撑建设“上海化工区绿色低碳示范园”。
重点区域:推动临港新片区可再生能源技术、氢能技术、低碳交通技术应用示范,深入推动低碳技术研发应用和新兴产业装备发展深度融合;在“五个新城”等重点区域集中示范可再生能源利用、公共建筑光储直柔系统、低碳智慧交通、低碳人居环境技术等,支撑重点区域低碳转型示范引领。
长三角生态绿色一体化发展示范区:集成示范跨域一体、协同高效的能源互联网关键技术、绿色低碳综合交通系统平台关键技术、生态绿色基础设施建设和运行关键技术、低碳高效生态农业技术,废弃物资源化循环利用关键技术,探索绿色科技金融、科技项目区域联动、共性技术联合攻关等新机制,支撑示范区区域协同碳达峰碳中和。
特色园区/零碳社区示范:支持集成各类创新要素,实施低碳技术重大项目和重点示范工程,探索低碳技术和管理政策协同创新,打造重点领域低碳零碳技术创新典范。支持重点园区实施循环化、低碳零碳化改造,开展跨行业绿色低碳技术耦合优化与集成应用,建设绿色低碳零碳循环工业园区、低碳氢能产业岛、零碳氢能生态岛;在有条件的地方开展零碳社区示范、低碳零碳新型基础设施示范。
专栏22 碳达峰碳中和国际国内科技合作
碳中和科技创新国际交流:依托浦江创新论坛,围绕可再生能源、储能、氢能、低碳工业流程再造、二氧化碳捕集利用与封存等开展国际合作与交流。
5项氢能技术!国家能源局公布《“十四五”能源领域科技创新规划》重点任务榜单
近日,国家能源局发布《“十四五”能源领域科技创新规划》实施监测机制的通知,其中重点任务中包括5项氢能和燃料电池技术,此外在其他领域重点项目中的子任务清单中也涉及氢能领域。
其中5项氢能和燃料电池技术分别为:
1.氢气制备关键技术
集中攻关阶段:1.突破适用于可再生能源电解水制氢的质子交换膜(PEM)和低电耗、长寿命高温固体氧化物(SOEC)电解制氢关键技术,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、超临界水热化学还原制氢等新型制氢技术基础研究。
示范试验阶段:1.开展多能互补可再生能源制氢系统最优容量配置研究,研发动态响应、快速启停及调度控制等关键技术;2.建立可再生能源—燃料电池耦合系统协同控制平台;3.研发可再生能源离网制氢关键技术;4.开展多应用场景可再生能源-氢能的综合能源系统示范。
2.氢气储运关键技术
集中攻关阶段:1.突破50MPa气态运输用氢气瓶;2.研究氢气长距离管输技术;3.开展安全、低能耗的低温液氢储运,高密度、轻质固态氢储运,长寿命、高效率的有机液体储运氢等技术研究。
示范试验阶段:1.开展纯氢/掺氢天然气管道及输送关键设备安全可靠性、经济性、适应性和完整性评价,开展天然气管道掺氢示范应用;2.研发大规模氢液化、氢储存示范装置。
3.氢气加注关键技术
示范试验阶段:1.研制低预冷能耗、满足国际加氢协议的70MPa加氢机和高可靠性、低能耗的45MPa/90MPa压缩机等关键装备,开展加氢机和加氢站压缩机的性能评价、控制及寿命快速测试等技术研究,研制35MPa/70MPa加氢装备以及核心零部件,建成加氢站示范工程。
4.燃料电池设备及系统集成关键技术
示范试验阶段:1.开展高性能、长寿命质子交换膜燃料电池(PEMFC)电堆重载集成、结构设计、精密制造关键技术研究;2.突破固体氧化物燃料电池(SOFC)关键技术,掌握系统集成优化设计技术及运行特性与负荷响应规律;3.完善熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)电池堆堆叠、功率放大等关键技术,掌握百千瓦级熔融碳酸盐燃料电池集成设计技术。4.开展多场景下燃料电池固定式发电及分布式供能示范应用。
5.氢安全防控及氢气品质保障技术
集中攻关阶段:1.开展临氢环境下临氢材料和零部件氢泄漏检测及危险性试验研究,研制快速、灵敏、低成本氢传感器和氢气微泄漏监测材料,研发氢气燃烧事故防控与应急处置技术装备;2.开展工业副产氢纯化关键技术研究。
国外行业动态:
1.新加坡发布国家氢能战略
10月25日,新加坡副总理兼财政部长黄循财在2022年新加坡国际能源周活动中宣布启动《新加坡国家氢能战略》(英文全称《Singapore’s National Hydrogen Strategy》,以下简称“氢能战略”)。氢能战略提出,新加坡将发展氢能源作为主要脱碳途径,以支持新加坡在2050年实现净零排放的国际气候承诺。
氢能战略指出,低碳氢将成为一条主要的脱碳路径,以支持新加坡到2050年加速向净零排放的过渡,同时加强新加坡的能源安全和弹性。具体来看,低碳氢可以在电力部门脱碳、减少工业排放和可持续的生产、海事和航空业脱碳等领域起到重要作用。
与此同时,新加坡也认识到,氢能的发展仍存在相当大的不确定性:首先,由于新加坡预计大部分低碳氢必须进口,氢能战略的部署成本,特别是电力和工业部门的部署成本必然会比其他有能力在国内本土生产低碳氢的国家要高。当前,低碳氢全球供应链尚未成熟,支持液氢运输和氢载体再转化的关键技术尚未形成商业化规模。
第二,尽管近年来氢能发展取得良好进展,但“氢-氨”能否以安全的方式大规模用于关键的终端用途仍有待验证。例如在船舶上使用氨作为船用燃料,使用氨作为发电的直接燃料、以及在飞机上直接使用氢等。
面对这些不确定性,新加坡将采取分阶段的方法采用低碳氢。新加坡将密切监测不同氢载体和终端应用的技术发展,并相应地进行重大基础设施投资,以避免资产搁浅和土地占用。新加坡还将落实各个部门和应用中采用低碳氢的潜在协同效应,为长期土地和基础设施规划提供依据。为此,新加坡将围绕五个关键点开展努力:
1、通过“探路者项目”,对处于商业起始阶段的先进氢能技术进行实验。
2、投资研发,以解决关键技术瓶颈
3、追求国际合作,以实现低碳氢供应链
4、进行长期土地和基础设施规划
5、支持劳动力培训和更广泛的氢经济发展
此外,在终端使用部门采用低碳氢气,也需要新加坡的劳动力提高技能。特别是,随着氢气供应链的发展和氢气开始在商业环境应用时,能源和化学品、化学品储存、船舶加油、发电和航空部门的等领域的人才则迫切需要掌握新的技能。政府将与行业、工会和教育部门合作,支持劳动力发展,使新加坡人具备在氢经济中发展所需的技能和知识。
新加坡期待与国内及国际的合作伙伴密切合作,以实现低碳氢在新加坡和全球的潜力。
2.德国接收首批阿联酋液氢
10月21日,德国举行仪式接收首批来自阿拉伯联合酋长国的氢能源,以期推动能源转型、缓解国内能源危机。德国副总理兼经济和气候保护部长罗伯特哈贝克与阿联酋工业和先进技术部长苏丹贾比尔出席在德国汉堡举行的接收仪式。据悉,这批氢以液态运送,共13吨。
在本次接收仪式上,哈贝克表示:“德国正致力于在国内建立氢能源生产网络,但进口同样是增加能源供应的关键,目前德国比以往任何时候都更需要推动氢能。”
事实上,德国在氢能发展方面发展十分积极。今年8月末,由德国林德集团提供加氢系统、阿尔斯通公司打造的世界上第一列100%氢动力列车Coradia iLint在德国下萨克森州布雷梅尔弗尔德正式投入客运服务。在更早些时候,德国汉诺威工博会展现出对绿色氢能的关注,德国总理朔尔茨也先后在塞内尔、尼日尔和南非期间和这些非洲领导人探讨加强氢能领域合作。
10月26日,上海市科学技术委员会、上海市发展和改革委员会、上海市经济和信息化委员会、上海市生态环境局、上海市住房和城乡建设管理委员会、上海市交通委员会联合印发了《上海市科技支撑碳达峰碳中和实施方案》。其中涉及到氢能的内容:充分发挥我市能源科创资源和装备、产业优势,加强原创共性关键技术研究,着力推进能源绿色低碳转型,提升可再生能源、氢能、传统能源高效清洁低碳利用、新型电力系统等关键核心技术创新能力,支撑我市清洁低碳安全高效的现代能源体系和新型电力系统的构建,实现不同能源品种间科学合理的互补、协调和替代。到2030年,大幅提升能源技术自主创新能力,带动化石能源有序替代,推动能源绿色低碳安全高效转型。
《大兴区氢能产业发展行动计划(2022-2025年)》发布
10月24日,北京大兴区人民政府印发了《大兴区氢能产业发展行动计划(2022-2025年)》。其中提到,到2023年,氢能产业链产业规模累计达到100亿元左右。燃料电池汽车推广数量不低于1000辆,力争建成5座加氢站,推广分布式热电联供系统装机规模累计达到2兆瓦。到2025年,氢能产业链产业规模累计达到200亿元,形成氢能高端装备制造与应用示范区。燃料电池汽车推广数量不低于3000辆,建成至少10座加氢站,推广分布式热电联供系统装机规模累计达到5兆瓦。
加快氢制备产业布局!安阳市“十四五”制造业高质量发展规划发布
10月24日,安阳市人民政府发布《安阳市“十四五”制造业高质量发展规划》,其中指出新能源汽车及零部件产业发展重点:氢燃料电池汽车。重点推进焦化企业利用工业副产氢能,积极引导整车企业开发氢燃料电池汽车,引进具备国际先进水平的氢燃料电池整车企业,培育发展高可靠性氢燃料电池物流车、卡车、客车等专用车和商用车,推进加氢基础设施建设,积极建设国家级氢燃料电池汽车示范应用城市。
广东:允许在非化工园区建设制氢加氢一体站
广东省近日发布《广东省燃料电池汽车加氢站管理暂行办法》(征求意见稿),允许在物流园区、露天停车场、港口码头、公交站场和燃料电池汽车运行比较集中的地方,在符合国土空间规划和满足安全规范要求的前提下,依法依规建设自用的加氢站(限于对自有车辆、租赁车辆等特定车辆加氢),不对外经营服务。制氢加氢一体站制氢规模不得超过3000kg/d,储氢罐总容量不得超过3000kg。允许在非化工园区建设制氢加氢一体站。
国家能源局公布《“十四五”能源领域科技创新规划》重点任务榜单
近日,国家能源局发布《“十四五”能源领域科技创新规划》实施监测机制的通知,其中重点任务中包括5项氢能和燃料电池技术,此外在其他领域重点项目中的子任务清单中也涉及氢能领域。其中5项氢能和燃料电池技术分别为:氢气制备关键技术、氢气储运关键技术、氢气加注关键技术、燃料电池设备及系统集成关键技术和氢安全防控及氢气品质保障技术。
第364批公告:2款氢燃料车上榜
10月26日,工信部官网发布第364批《道路机动车辆生产企业及产品公告》新产品公示。据悉,本期共有2款氢燃料电池车型或底盘上榜,分别是:开瑞氢燃料电池自卸垃圾车、中联氢燃料电池环卫洗扫车。