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“以自然之道,养万物之生”——从加氢站建设看中国氢能发展与应用前景

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前言

氢能源作为当前全球能源转型的重要低碳能源,逐渐成为各国推动开发与应用的一种重要替代能源。随着国家发展改革委和国家能源局于2022年3月23日联合印发《氢能产业发展中长期规划(2021-2035年)》[1],氢能作为一种来源丰富、绿色低碳、应用广泛的二次能源,对中国构建清洁低碳安全高效的能源体系、实现碳达峰碳中和目标,具有重要意义。

氢能源产业主要分为氢气制造、氢气存储运输和氢气应用。氢能燃料电池汽车作为氢能应用环节中重要的部分,应用范围日趋广泛。作为氢能燃料电池汽车的动力补给站,氢能燃料电池加氢站(“加氢站”)的建设则不可或缺。只有在氢能应用的配套基础设施能够推动和支持氢能燃料电池汽车不断增加时,氢燃料电池汽车的市场化可能才会实现更大的潜力。

本文以加氢站建设作为切入点,介绍加氢站建设发展现状、加氢站建设补贴,初步分析加氢站投资建设合规要点以及氢能的发展与应用前景。

一、中国加氢站建设现状

氢气根据不同的生产方法和不同的碳浓度,可分为棕氢、灰氢、蓝氢和绿氢。目前中国生产的氢气以棕氢、灰氢为主,占比约64%;蓝氢和绿氢占比约32%和4%[2]。

近年来,中国不断提高氢能开发水平和扩大氢能应用的范围,尤其注重氢能在交通运输领域及相关基础设施领域的使用。习近平主席于2020年9月提出了中国将在2060年之前实现碳中和的承诺之后[3],国务院也于2020年10月20日发布《新能源汽车产业发展规划(2021-2035年)》,中国逐渐加大对氢能的投资,有序推进氢燃料体系建设,扩大氢能在交通运输领域中使用[4]。其中,氢燃料电池汽车是氢能在交通运输行业应用的重要部分。根据中国汽车工业协会数据,截至 2021 年底,中国氢燃料电池汽车保有量 8938 辆,仅次于韩国和美国,居全球第三[5]。作为氢燃料汽车动力补给的关键基础设施,加氢站的布局应当伴随氢能产业(含氢燃料电池交通工具)共同发展,否则氢燃料电池交通工具的续航将受到很大的限制,市场对于氢燃料电池交通工具的接受度则难以大幅提高。

中国氢能联盟提供的数据显示,2016年至2019年间,中国加氢站的数量每年翻番[6]。截至2021年底,全球在营加氢站达到659座。其中,中国加氢站数量位居世界第一。目前,中国已成为世界上最大的制氢国,年制氢量约为3300万吨,其中达到工业氢气质量标准的约1200万吨[7]。中国能源局数据显示,截至2022年6月底,全国已建成加氢站超270座[8]。

资料来源:刘峻等,《全球加氢站产业、技术及标准进展综述》

    

资料来源:刘峻等,《全球加氢站产业、技术及标准进展综述》

从中国各省市在营加氢站的数量可以看出,广东省作为在营加氢站数量最多的省份位列榜首,在营加氢站数量共计36座,分列第二位、第三位的是山东省和江苏省,分别拥有在营加氢站24座、18座。

二、中国部分地区加氢站建设补贴政策

就加氢站等基础设施而言,现有的氢能基础设施布局还不足以推动和支持燃料电池汽车的大幅增加。燃料电池汽车的成本已经远高于装置普通内燃机的汽车成本,如果不大力建设加氢站,氢燃料电池汽车的需求势必受到抑制[9]。

目前,国家层面补贴逐渐向氢燃料电池车倾斜,地方政府也针对加氢站的建设发布了一系列补贴政策,以加快加氢站的建设及从而推动氢燃料电池车的推广。部分省份及城市的补贴政策总结如下:

从各地区政府对加氢站建设的补贴政策可以看出,为了推动氢气在交通领域的广泛应用,中国各地政府在不断提高对加氢站建设的投资与支持。

各地对加氢站的补贴政策扩大了补贴范围及补贴力度,对潜在加氢站建设主体或投资主体的吸引力也在日渐增高。总体来看,地方政府对加氢站的补贴主要围绕加氢站的建设进行,补贴标准主要以加氢站日加氢量为基础来计算补贴数额;同时对加氢站的补贴也可能会因建成时间而有所变动,例如上文提及的上海市补贴政策,加氢站越早建成则享受的补贴越高。

三、加氢站建设及运营合规要点

目前国家层面尚未出台专门的统一的关于加氢站建设的具体监督管理办法,加氢站的建设需要遵循一般建设项目涉及的法律监管框架。投资主体在进行加氢站建设或运营时需注意,各地政府在发布相关补贴政策以鼓励加氢站投资建设同时,也发布了各地加氢站建设运营管理相关文件,以进一步规范各地加氢站运营管理工作。

近期,北京市、大连市、福州市、广州市、济南市、上海市、苏州市、唐山市等众多城市已发布与加氢站建设运营管理相关的规定。根据对各地所发布的加氢站建设运营相关的具体管理办法或实施细则的梳理,下文对加氢站建设项目的适用范围、主管部门、选址与立项、土地使用、项目报批与建设、项目验收以及加氢站经营运营资质等方面的合规要点做一些简要的提示。鉴于各地地方实践略有差异,以下合规要点需结合当地具体政策进行操作。

四、氢能源利用的监管及机遇

1. 完善氢能源应用相关的法律和监管

近年来,氢能源在中国的开发与应用得到了大力推动和发展,但法律和监管的保障制度需要进一步完善。虽然各地方相继出台了适用于当地的氢气应用(含加氢站建设)的相关政策规定,但在立法层面,中国目前尚未出台一部将氢作为能源进行专门规制的法律,国家层级的法律法规仍需陆续制订。

各地出台的政策规定之间也存在着具体实践的差异,对加氢站的投资与建设方面还未形成全国统一的监督流程与标准。另一方面,各地政府所发布的关于加氢站建设的补贴政策规定相对简单、笼统,部分地方政府对加氢站的补贴标准主要以所建设的加氢站日加氢量为基础来计算补贴数额,而未根据所加注的氢气类型来区分及细化补贴的力度与数额,例如未将加氢站加注的氢气类型是绿氢或是其他氢气进行区分后补贴,而是以加氢站日氢气加注量为基础,作为补贴依据。补贴政策范围、标准是否应当适用于各不同类型氢气(包括棕氢、灰氢等)需要进一步研判和完善,以推动绿氢作为清洁能源的进一步推广与应用。

为确保氢气的生产来源为低碳来源,其他国家/地区也在尝试通过对不同来源的氢气进行分类认证,进而对经认证的不同来源氢气进行不同力度的激励或补贴,进而提高绿氢在氢气生产与应用的比例。如欧洲的CERTIFHY项目,旨在建立首个绿氢来源证明(Green Hydrogen Guarantee of Origins)体系,且该等绿氢来源证明可在欧盟范围内进行交易[10]。

对不同生产来源的氢气,世界各国的激励政策不尽相同。荷兰经济事务部为国内能源项目制定了相应的补贴方案,对包括对氢气相关项目(不论该等氢气的生产来源)在内的项目进行统一的补贴,每个项目可获得的资助最高可达75万欧元[11]。与荷兰做法不同的是,挪威、美国及加拿大等国家对不同来源的氢气项目,采用了不同力度的鼓励补贴力度。例如,挪威不对通过电解水生产的绿色氢气项目征收电力消费税(不含电网税费) [12]。美国的《减少通货膨胀法案》[13]对清洁氢气的生产做了税收抵免规定。加拿大也于2022年11月3日宣布,加拿大政府将对清洁能源技术(包括太阳能光伏、电池存储和绿氢)实行税收优惠政策,政府拟对发电系统、固定储电系统、低碳热力设备和工业零排放车辆以及相关充电基础设施或加油基础设施提供约等于项目资本投资成本30%的可退还税收抵免;同时,符合碳浓度要求的氢气项目将获得高达40%的投资税收抵免;氢项目中产生的二氧化碳越多,则将获得税收抵免将越少[14]。

因此,如果国家层面统一的氢能源法律和监管规制能尽快建立起来,同时依据加注的氢气类型进一步细化对加氢站的补贴,将加快并推动绿氢的推广应用,进一步促进化石经济的转型。

2. 氢能源利用的潜力与机遇

近年来,中国可再生能源的开发和利用水平不断地提高,利用可再生能源生产绿氢、推广氢能应用的成本也将进一步降低。同时,中国政府也在通过结合国内外的市场,对氢能源的应用进行大力地支持和前瞻性的商业投入,这些都将为包括加氢站建设布局在内的氢能源应用、减少二氧化碳排放、促进化石经济转型提供了许多机遇与支持。

首先,能源安全作为国家安全范畴中不可或缺的部分,一直是世界各国家日趋关注的重要课题。中国作为能源需求大国,能源安全更应得到关注。中国的原油进口地区主要为中东、非洲和俄罗斯,天然气的进口则主要集中在中东、南亚和澳大利亚等地区。鉴于当前全球地缘政治的不断变化,在各国政治博弈加剧的背景之下,过度依赖国外油气资源可能会对国内能源供应带来过多的不确定性[15]。只有保证国内能源供应、推动能源低碳转型,降低对国外的能源进口依赖,才能够更好地保障国内能源稳定与能源安全。正如《2022年中国政府工作报告》所述“要有序推进碳达峰碳中和工作。落实碳达峰行动方案。推动能源革命,确保能源供应,立足资源禀赋,坚持先立后破、通盘谋划,推进能源低碳转型”[16]。因此,只有通过大力发展清洁能源,才能够进一步减轻对(进口)化石燃料的依赖,从而提高中国能源安全程度,实现碳达峰、碳中和的目标。

根据国家发改委《中国2050年光伏发展展望(2019)》的预测,2035年和2050年光伏发电成本预计约下降50%和70%,达到0.2元/kWh和0.13元/kWh。电力成本每下降0.1元/kWh,氢气成本平均下降0.5元/Nm3 [17]。同时,根据水电水利规划设计总院发布的《中国可再生能源发展报告2021》,预计2025年,中国可再生能源消费总量达到10亿吨标准煤左右;“十四五”期间,可再生能源发电量增量在全社会用电量增量中的占比超过50%,风电和太阳能发电量实现翻倍[18]。在中国可再生能源得到大力发展的前提下,绿氢的制造成本将进一步降低,绿氢在交通运输领域的应用与推广方面的商业可行性以及成本竞争力将得到显著提高。

其次,通过扩大可再生能源及绿氢的生产,是实现中国减轻对化石燃料依赖的重要途径。绿氢通过电解水生产,而通过电解水制氢的核心设备则是电解槽。电解水制氢过程中使用的电解槽的规格、性能将对制氢效率和经济效益有所影响。中国作为在电解槽研发与制造方面具有优势的国家[19],且根据彭博新能源财经的最新研究表明,欧美电解设备的系统成本约为1200美元/千瓦,而中国只需300美元/千瓦,成本比西方低75%,中国电解设备的成本远低于欧美国家[20],如能通过充分利用中国电解槽生产及应用方面的优势,进一步提高绿氢生产水平,将能够进一步推动氢气(尤其是绿氢)应用,尤其是在运输领域的应用,以实现化石经济向低碳绿色经济的成功转型。

国家发改委于2019年10月30日发布,并于2020年1月1日起实施的《产业结构调整指导目录(2019年本)》[21],已经将氢能技术开发与应用、加氢站及车用清洁替代燃料加注站等列入《产业结构调整指导目录(2019年本)》中的鼓励类产业。同时,国家发改委、商务部于2022年10月26日公布、将于2023年1月1日起实施的《鼓励外商投资产业目录(2022年版)》,将多个氢能产业纳入鼓励外商投资产业的范畴,其中包含加氢站建设、经营产业、氢燃料绿色制备技术(化学副产品制氢、生物制氢、来自可 再生能源的电解水制氢等)、储存、运输、液化;氢能制备与储运设备及检查系统制造;新能源汽车关键零部件研发、制造等。

因此,随着中国对国家能源安全的重视程度、可再生能源的开发利用水平的不断提高,电解槽等核心设备技术的不断提升及其成本的不断下降,以及外商投资环境的不断优化,氢能源(尤其是绿氢)的开发与应用范围及程度将得到显著提升,中国氢能源的开发与应用将打开一个全新的局面。

结语

目前,虽然中国各地政府已经就加氢站的建设运营管理发布相关规定,但是国家层面专门的统一监管法律尚未出台,各地方加氢站建设实践要求与监管程度各有区别,对加氢站的建设与投资还存在许多可解释及待明确的地方。

不过随着《新能源汽车产业发展规划(2021-2035)》及《氢能产业发展中长期规划(2021-2035年)》等文件的发布,及全国各地政府发布的与加氢站建设相关详细补贴政策及建设管理规定,政府对加氢站建设项目的补贴及支持力度不断提高,对加氢站项目建设的指引亦将越发具体与明晰,氢能源在交通运输领域中的应用具有光明的前景。

正如中国国家主席习近平2020年9月30日在联合国生物多样性峰会上的讲话中所述“我们要以自然之道,养万物之生,从保护自然中寻找发展机遇,实现生态环境保护和经济高质量发展双赢”[22]。中国作为世界上最大的制氢国,可再生能源装机量全球第一,在清洁低碳的氢能供给上具有巨大潜力。只有通过采取有力的政策和措施,推动可再生能源、绿色氢气的应用,才能够进一步实现2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和的目标。

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政策原文请见:https://zfxxgk.ndrc.gov.cn/web/iteminfo.jsp?id=18747

《碳中和系列:2021中国氢能产业研究》https://pdf.dfcfw.com/pdf/H3_AP202108031507806640_1.pdf?1628005640000.pdf

引述自习近平2020年9月30日在联合国生物多样性峰会上的讲话,完整原文请见国务院网站:http://www.gov.cn/gongbao/content/2020/content_5551799.htm

政策原文请见:http://www.gov.cn/zhengce/content/2020-11/02/content_5556716.htm

德邦证券《公用事业行业氢能产业系列报告》http://pg.jrj.com.cn/acc/Res/CN_RES/INDUS/2022/8/18/e60e2eca-9330-4c85-bf3b-9511962395d2.pdf

ChinaHydrogen Market 2019 Review: Fueling Stations - Energy Iceberg

http://www.nengyuanjie.net/article/58746.html

http://www.gov.cn/xinwen/2022-08/14/content_5705293.htm

https://www.chinalawinsight.com/2021/10/articles/uncategorized/%E4%BA%9A%E5%A4%AA%E5%9C%B0%E5%8C%BA%E7%9A%84%E6%B0%A2%E8%83%BD%E5%8F%91%E5%B1%95%E5%89%8D%E6%99%AF/

详见其官网:https://www.certifhy.eu/

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0360319919309693

见脚注11

法律文本原文请见:https://www.congress.gov/bill/117th-congress/house-bill/5376/text

https://www.energy-storage.news/canada-introduces-30-refundable-investment-tax-credits-for-energy-storage/

https://stock.finance.sina.com.cn/stock/go.php/vReport_Show/kind/search/rptid/701971991063/index.phtml

http://www.gov.cn/gongbao/content/2022/content_5679681.htm

http://www.zqrb.cn/finance/hangyedongtai/2022-04-12/A1649730999463.html

https://www.chinacace.org/news/view?id=13717

https://www.163.com/dy/article/GPUQTJMS05522B3J.html

https://www.163.com/dy/article/H9E9RK8Q05539T4L.html

原文请见:http://www.gov.cn/xinwen/2019-11/06/content_5449193.htm

见脚注3。

参考资料

  • [1]

    政策原文请见:https://zfxxgk.ndrc.gov.cn/web/iteminfo.jsp?id=18747

  • [2]

    《碳中和系列:2021中国氢能产业研究》https://pdf.dfcfw.com/pdf/H3_AP202108031507806640_1.pdf?1628005640000.pdf

  • [3]

    引述自习近平2020年9月30日在联合国生物多样性峰会上的讲话,完整原文请见国务院网站:http://www.gov.cn/gongbao/content/2020/content_5551799.htm

  • [4]

    政策原文请见:http://www.gov.cn/zhengce/content/2020-11/02/content_5556716.htm

  • [5]

    德邦证券《公用事业行业氢能产业系列报告》http://pg.jrj.com.cn/acc/Res/CN_RES/INDUS/2022/8/18/e60e2eca-9330-4c85-bf3b-9511962395d2.pdf

  • [6]

    ChinaHydrogen Market 2019 Review: Fueling Stations - Energy Iceberg

  • [7]

    http://www.nengyuanjie.net/article/58746.html

  • [8]

    http://www.gov.cn/xinwen/2022-08/14/content_5705293.htm

  • [9]

    https://www.chinalawinsight.com/2021/10/articles/uncategorized/%E4%BA%9A%E5%A4%AA%E5%9C%B0%E5%8C%BA%E7%9A%84%E6%B0%A2%E8%83%BD%E5%8F%91%E5%B1%95%E5%89%8D%E6%99%AF/

  • [10]

    详见其官网:https://www.certifhy.eu/

  • [11]

    https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0360319919309693

  • [12]

    见脚注11

  • [13]

    法律文本原文请见:https://www.congress.gov/bill/117th-congress/house-bill/5376/text

  • [14]

    https://www.energy-storage.news/canada-introduces-30-refundable-investment-tax-credits-for-energy-storage/

  • [15]

    https://stock.finance.sina.com.cn/stock/go.php/vReport_Show/kind/search/rptid/701971991063/index.phtml

  • [16]

    http://www.gov.cn/gongbao/content/2022/content_5679681.htm

  • [17]

    http://www.zqrb.cn/finance/hangyedongtai/2022-04-12/A1649730999463.html

  • [18]

    https://www.chinacace.org/news/view?id=13717

  • [19]

    https://www.163.com/dy/article/GPUQTJMS05522B3J.html

  • [20]

    https://www.163.com/dy/article/H9E9RK8Q05539T4L.html

  • [21]

    原文请见:http://www.gov.cn/xinwen/2019-11/06/content_5449193.htm

  • [22]

    见脚注3。

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