“双碳”背景下氢能产业链标准化现状及建设思考.pdf
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1、93STANDARD SCIENCE2024,No.3基金项目:本文是2023年山东省市场监督管理局科技创新任务计划(鲁市监科财函 202360号)“山东省 十强 产业重点产业 链标准化提升及公共服务平台建设”和“重点行业碳达峰碳中和的关键技术标准研究及应用”共同研究成果。作者简介:王璐,硕士研究生,高级工程师,主要从事工业领域标准化研究。“双碳”背景下氢能产业链标准化现状及建设思考王 璐 张静珠 孙阳阳 张 旭 张 岩(山东省标准化研究院)摘要:标准是经济活动和社会发展的技术支撑,是产业规范化、规模化发展的重要基础,不仅能够提升产业的规范性和竞争力,而且能为技术创新和产业升级提供坚实基础。氢
2、能产业在解决气候危机、提高能源安全和创造经济价值方面潜力巨大,多数国家(或地区)已将氢能纳入能源体系,作为实现“碳达峰、碳中和”的重要途径之一。虽然不同国家对于氢能发展有不同的出发点与侧重点,但对氢能标准体系建设均十分重视。本文通过对比国外先进国家氢能发展战略及标准化情况,分析我国氢能产业及标准化工作存在的短板与不足,并提出合理化建议,旨在完善氢能标准体系、充分发挥标准对氢能产业发展的基础性、战略性、引领性作用。关键词:氢能,产业链,标准化DOI编码:10.3969/j.issn.1674-5698.2024.03.014Thoughts on the Current Status of Hy
3、drogen Energy Industry Chain Standardization in the Context of“Dual Carbon”GoalsWANG Lu ZHANG Jing-zhu SUN Yang-yang ZHANG Xu ZHANG Yan(Shandong Institute of Standardization)Abstract:Standardization is the technical support for economic activities and social development,and is also the important fou
4、ndation for industrial standardization and large-scale development,which can not only improve the competitiveness of the industry,but also provide a solid foundation for technological innovation and industrial upgrading.The hydrogen energy industry has great potential to address the climate crisis,i
5、mprove energy security and create economic value,and most countries(or regions)have incorporated hydrogen energy into the energy system as one of the important ways to achieve“carbon peak and carbon neutrality”goals.Although different countries have different starting points and focuses for the deve
6、lopment of hydrogen energy,all of them have attached great importance to the construction of hydrogen energy standardization system.This paper analyzes the shortcomings of Chinas hydrogen energy industry and standardization work by comparing Chinas the hydrogen energy development strategy and standa
7、rdization with that of foreign advanced countries,and puts forward rational suggestions,aiming to improve the hydrogen energy standardization system and give full play to the basic,strategic,and leading role of standards in the development of hydrogen energy industry.Keywords:hydrogen energy,industr
8、y chain,standardizationResearch on Standard Application94标 准 科 学 2024年3期0 引 言氢能属于二次可再生能源,可以克服煤炭、石油等一次能源的不可再生性及价格敏感性,提高能源系统弹性,是建设新型能源体系、保障国家能源安全的战略选择。同时,氢能产业发展带来的核心技术、关键材料及重要装备等瓶颈突破将支撑我国制造业升级壮大,实现产业链良性循环和创新发展。近年来,我国对氢能产业的重视程度不断提高。2019年,氢能首次被写入 政府工作报告,提出要“推动充电、加氢等设施建设”。2022年3月国家发改委发布氢能产业发展中长期规划(202120
9、35年)1,首次对我国氢能产业进行中长期规划,对中国氢能产业的发展具有深远的意义。标准是经济活动和社会发展的技术支撑,是产业规范化、规模化发展的重要基础。伴随着我国氢能产业的快速发展,相关科研创新成果产业化落地,部分标准滞后于行业发展,成为制约氢能产业发展的因素之一。2023年8月,国家标准委等6部门联合印发氢能产业标准体系建设指南(2023 版)2,首次系统构建氢能制、储、输、用全产业链标准体系。今后,对于如何完善氢能标准体系、充分发挥标准对氢能产业发展的基础性、战略性、引领性作用,值得进行深入研究和探讨。1 氢能产业链介绍氢能产业链整体可以分为上游氢制备,中游氢储运、氢加注,下游氢能应用几
10、大环节,如图1所示。1.1 氢制取目前,氢气制取主要有以下3种较为成熟的技术路线:一是以煤炭、天然气为代表的化石能源制氢(灰氢);二是以焦炉煤气、氯碱尾气、丙烷脱氢为代表的工业副产气制氢(蓝氢);三是以太阳能、风能为代表的可再生能源通过电解水制氢(绿氢)。其中“绿氢”在制备过程中基本不产生温室气体,脱碳效果最好,是最理想的氢能形态。目前“绿氢”仅占全球制氢规模的4%左右,有很大的增长空间。图1 氢能产业链示意图1.2 氢储运因氢气具有低密度、易燃易爆等特点,安全高效的储运技术成为氢能大规模商业化发展的前提。根据氢储存状态的不同,可分为高压气态储氢、低温液态储氢、有机氢化物储氢和固体储氢等方式。
11、氢输运主要有公路、管道、铁路、轮船运输4种方式。1.3 氢应用氢能应用领域广泛,涉及工业、交通、建筑、发电、航空航天等各个行业。一是可以作为原料用于合成氨和甲醇,或者作为还原剂替代天然气用于金属冶炼;二是可以作为燃烧燃料用于工业或建筑供热;三是可以通过燃料电池技术应用于汽车、轨道交通、深海潜水、航空航天等领域;四是可以作为一种新型储能形式储备电能。2 主要发达国家氢能战略及标准化情况国际氢能技术与产业发展研究报告2023显示,截至2022年12月,全球已有42个国家(或地区)发布了明确的氢能发展战略和规划3,其中欧洲、美国、日本战略最具影响力。2.1 欧洲欧盟于2020年7月成立欧洲清洁氢能联
12、盟标准应用研究95STANDARD SCIENCE2024,No.3(ECH2A),并于2021年10月发布 关于障碍和环节措施的联盟圆桌会议报告,指出缺乏氢能标准是推广氢能技术和应用的重要障碍。2023年3月1日,ECH2A制定并发布欧洲氢能标准化路线图,路线图涵盖制氢、氢基础设施(运输、储存、交付)、输配电、工业应用、交通运输(车辆、铁路、船舶、航空)、能源系统一体化(发电、热电联产、电网)、建筑-住宅应用、交叉领域等全产业链在技术、标准化等方面的需求、优先事项和时间表4。德国于2023年7月发布更新版的国家氢能战略5,从加强氢能供应、加强氢能基础设施建设、推动氢能在各行业落地应用、建立可
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