在“碳達峰、碳中和”目標的指引下，繼太陽能、風能等新能源迎來快速發(fā)展后，氫能作為公認的低碳和零碳能源正在脫穎而出。氫能熱度持高不下，是有原因的。作為一種清潔能源，它具有高比例壓縮、大規(guī)模儲存、能量無衰減等特性。其來源廣泛、應用廣泛，可有效降低化石能源比重，提高清潔發(fā)展水平，發(fā)展氫能是構建“多能互補”能源供應體系的重要載體，是實現(xiàn)能源轉型升級的重要助力。
從國際上看，美國、英國、日本等全球主要發(fā)達國家也在氫能領域進行了多樣化布局，美國目前依托長期的氫能研究產出了眾多領先技術，并在氫能汽車、化工等領域開展廣泛應用。英國通過制定行業(yè)政策，努力推動氫能在重載裝備、石油化工、能源電力等領域的應用，力爭在未來由氫能提供國家三分之一的能源供給。日本長期重視氫能發(fā)展，計劃通過高效燃料電池等系列技術于2040年左右實現(xiàn)無碳的氫氣生產，同時累積氫能發(fā)展商業(yè)模式，迭代氫能高效利用技術，助推氫能發(fā)展。從國內看，多地紛紛將氫能發(fā)展作為調整能源結構的重點發(fā)展對象，熱度持續(xù)高漲。中共中央國務院《關于完整準確全面貫徹新發(fā)展理念做好碳達峰碳中和工作的意見》中四次提及氫能，重點強調要積極發(fā)展非化石能源，統(tǒng)籌推進氫能“制儲輸用”全鏈條發(fā)展，構建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)。
北京市作為國家重點發(fā)展城市，已于8月16日印發(fā)《北京市氫能產業(yè)實施方案(2021-2025年)》(以下簡稱“方案”)，發(fā)揮氫能發(fā)展的帶頭引領作用。按照“方案”中的表述，北京在2023年前要培育5-8家具有國際影響力的氫能產業(yè)鏈龍頭企業(yè)，京津冀區(qū)域氫能產業(yè)鏈產業(yè)規(guī)模突破500億元，推廣燃料電池汽車3000輛;到2025年，北京將培育10-15家具有國際影響力的氫能產業(yè)鏈龍頭企業(yè)，建成3-4家國際一流的氫能產業(yè)研發(fā)創(chuàng)新平臺;到2050年，氫能需求將接近6000萬噸，實現(xiàn)碳減排約7億噸，實現(xiàn)氫能在能源體系中占比超10%助力碳中和的目標，行業(yè)政策利好不斷。此外，北京市發(fā)展氫能還具有其他諸多有利條件與推動因素：北京市氫能技術研究在國內起步最早，現(xiàn)已基本掌握氫能產業(yè)體系各技術路線主要環(huán)節(jié)的關鍵技術，以北京為核心的京津冀全產業(yè)鏈基本貫通，在產業(yè)基礎、市場應用、創(chuàng)新能力等多方面均具有全國領先優(yōu)勢;具有一流高校與一流科研創(chuàng)新平臺，多次產出世界級重大原創(chuàng)成果，極具良好的成果轉化與產業(yè)發(fā)展環(huán)境;可依托大興、房山、北京經開區(qū)等多地理區(qū)域優(yōu)勢，構建氫能全產業(yè)鏈生態(tài)系統(tǒng)，從而開展氫燃料電池車輛、船舶、軌道交通等產業(yè)全場景應用示范基地;可依托2022年冬奧會及冬殘奧會等重大活動具有的影響力，建設氫能發(fā)展示范工程，開展綠色氫能全場景示范應用，引入研發(fā)資金。依托于發(fā)展的有利條件與多方推動因素，氫能正在逐步成為北京市社會發(fā)展的新引擎。
那么，氫能未來發(fā)展模式在哪里?基于北京市發(fā)展氫能的諸多有利條件與推動因素，放眼望去北京市氫能發(fā)展模式可大致分為三類。第一，協(xié)同數字產業(yè)，創(chuàng)新發(fā)展新模式?，F(xiàn)如今，大數據、人工智能等技術作為研究熱點正滲透至各行業(yè)發(fā)展，能源領域與智能產業(yè)結合可創(chuàng)新為新型產業(yè)形態(tài)，實現(xiàn)產業(yè)無界融合。比如：結合北京市交通發(fā)展現(xiàn)狀，可以通過全面即時的數據采集搭建實時共享平臺，有效改善北京交通運輸行業(yè)擁堵、碳排放增長等現(xiàn)實難題;第二，著力發(fā)展氫燃料電池汽車。氫燃料電池生成物為水的一大特點對二氧化碳的排放起到了一定的控制作用，因此氫燃料汽車可實現(xiàn)無污染排放，能效較高。此外，在動力性能、續(xù)駛里程等方面氫燃料電池汽車均可達到傳統(tǒng)汽車水平，是最有希望的發(fā)展方向之一。北京市發(fā)展氫能電池汽車，具備研發(fā)實力雄厚、發(fā)展起步早、國家政策大力支持等多方面優(yōu)勢，在該區(qū)域發(fā)展氫燃料電池汽車可以有利結合京津冀三地產業(yè)優(yōu)勢，經濟結構互補性強，為區(qū)域協(xié)同發(fā)展氫能產業(yè)奠定堅實基礎;第三，新能源與制氫耦合發(fā)展。由于光伏、風力等可再生能源具有天然的能量波動性等原因，“棄光”“棄風”問題一直存在于能源系統(tǒng)中。而氫能作為理想的清潔能源，成為解決能源危機與環(huán)境問題的重要載體，在未來發(fā)展過程中利用“棄光”“棄風”電量電解水制氫，可以提升電網靈活性。此外，新能源與制氫耦合發(fā)展還可以供氫于下游產業(yè)，延長綠色產業(yè)鏈條，從而實現(xiàn)真正意義上的零碳排放。
近年來，北京市乃至中國氫能產業(yè)發(fā)展逐漸升溫，氫能產業(yè)前景可期。在雙碳目標下，為推動氫能的廣泛應用，需要多方面“支招”助力氫能前行。首先，發(fā)揮北京市作為首都城市的帶領優(yōu)勢，跨專業(yè)跨產業(yè)協(xié)同研究，創(chuàng)建國際能源產業(yè)交流基地，產生思想碰撞，從而突破關鍵技術，全面推進氫能源相關產業(yè)的國際化交流與合作;其次，北京市可以作為氫能發(fā)展的重要試點城市，加快典型示范工程建設，開展上、中、下游氫能生產與利用示范工程，提升能源利用效率;最后，加強自主創(chuàng)新，綠色發(fā)展的同時要綠色降本，通過引導與獎勵性政策鼓勵科研主體依據地區(qū)發(fā)展特性進行相關技術研發(fā)與創(chuàng)新，探索綠色降本的發(fā)展新模式。
氫能發(fā)展前景十分光明，但氫能的發(fā)展模式、發(fā)展路徑、發(fā)展時機均需深入研究和探索，這離不開每個行業(yè)的建言獻策，從而幫助北京市加深對氫能產業(yè)的認識和理解，進一步明確模式、梳理路徑、把握時機，實現(xiàn)綠色低碳發(fā)展從量變到質變直至飛躍。我們相信，北京市憑借其發(fā)展氫能的態(tài)度、決心，必將大有可為!
