江蘇節能網

 

搜索

歡迎投稿

《CAJ-CD》規范執行優秀期刊

“中國核心期刊(遴選)數據庫”收錄期刊

歡迎訂閱

《中國學術期刊(光盤版)》全文入編期刊

中國學術期刊綜合評價數據庫來源期刊

誠邀廣告

“中國期刊全文數據庫”全文收錄期刊

地址:南京市苜蓿園大街52號      E-mail:[email protected]


版權所有:南京市節能技術服務中心    備案號:蘇ICP備10010936號    網站建設:中企動力  南京

 

節能詳情

日本能源企業發展氫能經驗與啟示

瀏覽量

氫氣是一種清潔的二次能源,也是一種重要的儲能介質,隨著全球能源消費向低碳化轉型的進程加快,氫能逐步成為國內外能源及相關行業關注的焦點。能源轉型背景下,發展氫能已經成為發達經濟體的共識,日本、美國、歐盟和韓國等世界主要發達經濟體均已將發展氫能產業作為國家能源戰略。氫能產業現階段是典型的政策推動型產業,產業鏈不具備經濟性,需要依靠各國政府大規模補貼才能發展。在這種背景下,日本在全球氫能產業發展中表現最為突出,除國家持續出臺和修訂促進氫能產業發展的政策外,日本氫能產業鏈相關企業的協同配合和共同發展發揮了重要作用。日本能源企業如何在產業發展初期發揮作用,有哪些發展的經驗教訓?這些對中國能源企業發展氫能業務具有重要的參考價值。

1日本氫能產業政策及發展現狀

1.1氫能政策導向明確

日本從1973年開展氫能生產、儲運和利用相關技術研究,并為其提供財政支持。2013年5月,《日本再復興戰略》把發展氫能提升為國策。2014年,日本第四期《能源基本計劃》將氫能定位為與電力和熱能并列的核心二次能源,提出建設“氫能社會”。2014年6月發布的《氫能和燃料電池發展戰略路線圖》,制定了“三步走”發展計劃,并于2016年、2019年進行了兩次修訂,明確了具體的發展路線,量化了發展目標,進一步細化和降低了成本目標值。2017年12月制定的“氫能源基本戰略”,為建立無碳“氫能社會”提出具體發展目標和實施路徑(圖1)。

40多年來,日本不斷完善戰略規劃、路線圖和政策法規,引導政府部門、企業和研究機構大力推進氫能發展利用。為推進氫能產業發展,日本政府制定相應支持政策,對加氫站建設、家庭用燃料電池系統、燃料電池以及購買燃料電池車的消費者進行持續補貼。從這些政策修訂的趨勢來看,近年來日本氫能發展戰略、產業政策的重點在于強調降低產業鏈各環節成本。

1.2氫能產業已成體系

目前,日本已經初步形成了相對完整的氫能產業鏈體系。在制氫領域,主要依靠化石能源制氫(天然氣、LPG)和工業副產氫,由于國內氫氣供應無法自給自足,資源供應戰略重點是建立基于海外氫氣供給、可再生能源制氫以及區域氫氣供給的三大供應體系。

在儲運氫領域,除常規的高壓儲運外,氫氣能源載體的開發利用是日本政府十大戰略創新工程之一,重點開發液化氫、液體有機化合物儲運氫和氨儲運氫3個方向。

在氫能利用領域,重點開發燃料電池乘用車和燃料電池熱電聯供系統,其中,最具代表性的是豐田的Mirai、本田的Clarity燃料電池乘用車(本土保有量3000輛),以及Ene-farm燃料電池熱電聯供系統(本土保有量34萬臺套)。日本加氫站建站設備成本約為4億~5億日元,氫氣價格1000~1100日元/kg。

在標準和技術領域,日本積極參與國際標準制定,并圍繞參與制定的《全球氫能和燃料電池技術規范》和《聯合國氫能和燃料電池汽車規范》,形成了國內完善的標準法規體系,并在燃料電池研發、乘用車開發、氫儲運和小型化氫能應用領域形成了獨具特色的核心技術。

2日本能源企業發展氫能業務的經驗

2.1重視氫能業務發展,積極開展產業協同

自日本將發展氫能產業確定為國家戰略以來,日本能源企業意識到國家能源戰略對企業發展戰略的重要性。各大能源企業充分利用國家出臺的配套支持政策,積極開展試驗示范,在服務于國家能源戰略的同時,為企業開拓新的業務領域,贏得未來競爭優勢,實現可持續發展。

氫能產業鏈長、環節多,日本能源企業與不同類型和行業的企業開展協作,加入相關行業組織,將企業的發展戰略與行業的發展戰略進行有效協同,共同承擔發展風險和收益。例如,巖谷產業株式會社(簡稱巖谷產業)、JXTG(新日本石油)、三菱商事等公司均已加入國際氫能委員會(HydrogenCouncil),參與國際氫能產業路線圖制定,開展國際氫能產業合作;千代田化工建設株式會社(簡稱千代田化工)、三菱商事、三井公司和日本郵船公司組成了“先進氫能供應鏈技術開發聯盟(AHEAD)”,共同設立基金,對氫能供應鏈進行技術開發;JXTG、巖谷產業等11家汽車、能源、金融企業組建了“日本H2Mobility(JHyM)”,協同發展加氫站。

2.2結合企業特點制定氫能發展戰略,依托技術優勢開展試驗示范

在明確未來發展氫能業務的同時,日本能源企業結合自身業務優勢,定位企業氫能發展戰略。依托自身技術優勢,在國家補貼政策支持下開展試驗示范,條件成熟后再進行推廣。

巖谷產業是一家氣體供應公司,業務重點包括液化石油氣、便攜式燃氣爐和工業氣體等,公司定位于做“日本第一”的氫氣供應商。公司自1941年開始銷售氫氣,不斷推進氫氣的制造、供應鏈完善和利用開發,目前在日本壓縮氫和液化氫市場占有率第一,是日本唯一的液化氫產品供應商。巖谷產業發揮液化氫技術優勢,主推液化氫儲運技術,目前已在首都圈、關西圈、北部九州圈布局了3個液化氫工廠。

JXTG作為綜合性能源公司,在保持石油業務為主方針不變的前提下,將氫能業務作為戰略發展方向之一,圍繞國家氫能戰略中的氫氣供應、儲運和銷售環節進行了全鏈條的投入,近期戰略重點是制氫和加氫站建設,目前已投運了以LPG為原料的制氫廠,采用壓力鋼瓶和長管壓力拖車的方式進行氫氣存儲運輸。

千代田化工是一家大型工程公司,專業從事工業設施建設,尤其是液化天然氣設施和煉油廠建設。公司圍繞大規模海外氫儲運工程建設和技術開發制定,重點發展海外氫資源獲取。千代田化工在日本政府機構資助下,開展基于甲苯的大規模有機化合物儲運氫技術研發和工程試驗,成功開發了脫氫催化劑,已經實現了甲基環己烷脫氫轉化率超過95%、甲苯選擇性超過99.9%、催化劑壽命超過1萬小時。利用該技術,可將5000km外的文萊天然氣制成的氫氣,通過液體有機化合物的方式運送到日本,脫氫后供發電廠使用。

大阪燃氣株式會社(簡稱大阪燃氣)是日本第二大天然氣供應企業,在天然氣制氫方面工程實踐經驗豐富,其氫能業務的戰略出發點是促進天然氣業務發展,利用以天然氣為原料的燃料電池熱電聯供技術,與電力企業爭奪用戶。同時,大阪燃氣將加氫站作為示范業務,展示和推廣銷售站內橇裝式天然氣重整制氫裝備。

2.3氫能業務管理體制因企不同,考核突出降本和協同

不同企業氫能業務管理體制沒有共同的范式。例如,巖谷產業株式會社的氫氣業務歸屬工業氣體事業部管理,相關的管理體制機制較為成熟,因此沒有單獨設立機構。

大阪燃氣等企業依托現有業務部門和業務分類進行管理。其中,家用燃料電池熱電聯供業務,歸LNG和電力生產事業部管理;加氫站示范和橇裝式天然氣制氫裝備業務,歸新事業推進部管理。

JXTG和千代田化工等企業專門設立了氫能事業推進部。其中,JXTG的氫能事業推進部與油氣、電力、新能源等部門平級管理,油/氫合建站業務由兩個不同的部門分別管理運營。千代田化工成立氫能事業推進部,目的是將其做成與LNG業務相當的重要業務。

由于氫能業務在日本仍普遍處于虧損狀態,企業對于氫能業務的考核,一是突出各環節成本的降低,二是各部門協同協作促進總體業績的提升。

2.4亟需資源和市場,期待與中國企業合作

目前,日本氫能產業發展的技術路線已經打通,未來發展重點在于降低各環節的成本。但是,由于日本國內在氫能應用領域推廣緩慢,國外氫氣資源獲取遇到瓶頸,相關日本企業希望開拓中國的資源和市場,一方面輸出成熟技術和裝備,一方面獲取中國低成本氫能資源,運回日本,促進本國氫能產業的發展,發揮已有技術的規模效應,快速降低成本。

3日本經驗對我國能源公司的啟示

3.1氫能發展利用前景可期,中國更具后發優勢

在全球能源轉型和可再生能源快速發展的背景下,氫氣作為一種清潔的二次能源和儲能介質,在打通化石能源、可再生能源和電力網的過程中將發揮重要作用,在促進可再生能源大規模利用、儲能調峰、提升可再生能源品位的過程中將起到關鍵作用。從全球看,氫能利用產業鏈在技術上不存在障礙,產業發展已進入導入期,發展的重點在于降低成本。

相較于日本,在發展潛力上,我國氫氣資源豐富,市場巨大,氫能在推進能源轉型、構建清潔低碳安全高效的能源體系中將發揮重要作用。在產業發展階段上,受益于國際氫能產業發展,我國已經越過高投入的技術拓荒階段,進入商業導入期,企業發展氫能業務的付出相對較少。

在政策支持上,除了傳統對于產業鏈的財政補貼外,我國重點發展的公交和貨運領域更易快速形成規模市場。“推動加氫設施建設”已寫入2019年《政府工作報告》,“氫能與燃料電池”列入發改委《綠色產業指導目錄(2019年版)》,20多個地方政府相繼出臺了發展氫能的產業政策,初步形成了華東、華中、華南、華北、東北、西南6個氫能和氫燃料電池汽車產業群。

3.2發展氫能應戰略先行,因企制宜打造特色優勢

從日本企業發展氫能的經驗看,在國家發展戰略的支持下,企業才能得到快速發展。日本能源企業或依托技術優勢、或依托市場優勢,制定了符合自身特色的氫能發展戰略,通過產業協同打造特色優勢,提高市場競爭力。可見,服務于國家能源戰略、制定符合企業特點的氫能發展路線是一條成功的發展經驗。

我國能源公司可借鑒日本企業的做法,將氫能定位為未來能源接替性業務之一,制定發展戰略。充分發揮在制氫、儲運氫、加油站和天然氣終端利用等方面的優勢,制定發展規劃,起到戰略先行、規劃引領的作用,更好地服務國家能源轉型。

3.3氫能產業盈利之路艱辛漫長,切忌一擁而上和全線出擊

日本國內雖經多年發展,但制、儲、運、用氫成本仍然較高,產業鏈不具備經濟性,產業發展依賴政策支持。我國氫能產業鏈各環節的技術水平與日本還有不小差距,成本更高。而且,我國能源價格與日本差異較大,民用電價、天然氣和成品油價格都低于日本,而氫氣銷售價格與日本基本相當,用氫能替代其他能源的難度比日本大,氫能產業要實現不依靠補貼的商業化運行,需要付出更大努力。

總體而言,日本能源企業并沒有對氫能產業進行全產業鏈的大規模投入,而是依托企業自身特點,有選擇地發展氫能業務。例如,巖谷產業依托國內領先的液化氫技術,發展液化氫儲運體系的構建;JXTG公司依托加油站優勢,在政府補貼下重點開展加氫站網絡建設等。在產業尚不具經濟性、前景還不明朗的情況下,相關企業均持穩妥發展戰略,開展試驗示范,感受產業和技術的發展程度,與此同時以經濟性為評價標準,適度超前布局相關產業,投資相關領域。

在我國,由于社會資本大量涌入,氫能產業呈現發展過熱的態勢。建議我國能源公司要在戰略上保持定力,按照技術發展階段和市場培育程度,適度超前部署業務。戰術上采取試點先行,利用我國重點發展氫燃料電池公交車和物流車的特點,在六大產業群和代表性城市中,優選政策高地開展加氫站試驗示范。同時,以風險投資、股權投資方式,布局相關領域和重點企業,掌握關鍵核心技術裝備,培育商業模式和人才,為下一步規模發展做準備。

3.4發展氫能須樹立全球視野,加強國際交流合作

氫能產業發展離不開全球產業鏈協作。國內外能源企業紛紛加入產業聯盟和國際組織,同汽車制造商、燃料電池公司開展合作,推動氫能產業發展。建議我國能源公司積極加入國際氫能委員會等國內外組織,參與氫能產業標準和發展路線圖的制定。加強與日本企業的溝通交流,將日本企業的技術、經驗與我國石油企業的基礎設施、潛在市場相結合,實現優勢互補、共促共贏。

3.5氫能業務管理體制機制應提前考慮、相機實施

從日本相關企業氫能業務的管理體制機制可以看出,發展氫能業務并無固定的管理方式,日本企業根據氫能業務的重要程度、發展的不同階段,采取相應的管理體制。建議我國能源公司結合自身特點、發展戰略和管理體制機制,建立適合本公司的新業務發展模式。

4結束語

目前,氫能產業在我國已經具備了進入產業化初期的基本條件,國家和地方政府出臺了各類鼓勵產業發展的政策和規劃。得益于國際氫能產業發展,我國已經越過高投入的技術拓荒階段,進入商業導入期,企業發展氫能業務付出將相對較少,我國重點發展的公交和貨運領域更易快速形成規模市場。同時,我們也應清醒地認識到,我國氫能產業發展在政策、技術、產業合作等方面存在不匹配。我國能源企業與日本能源企業面臨的發展環境不同,客觀看待日本能源企業發展氫能的經驗,能源企業要走具有中國特色的氫能業務發展之路。

 

 

快乐彩怎么玩