重慶市日前發(fā)布《重慶市氫燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展指導(dǎo)意見》，加氫站作為示范推廣重要基礎(chǔ)設(shè)施，2022年將建成加氫站10座，2025年建成15座。
2020年至今，已有多個地區(qū)陸續(xù)發(fā)布涉氫政策，國發(fā)能研院、綠能智庫統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，在8個地方相關(guān)規(guī)劃中，2022年累計建成的加氫站數(shù)量將達到61座。
表1 2020年以來各地發(fā)布的氫能相關(guān)政策涉及的加氫站規(guī)劃匯總
為促進加氫站建設(shè)，提供補貼的地區(qū)也在不斷增多。
據(jù)3月印發(fā)的《濰坊市促進加氫站建設(shè)及運營扶持辦法》顯示，濰坊市將從4月1日起對市內(nèi)加氫站建設(shè)、加氫站加氫的企業(yè)給予補貼。張家口補貼強度更高，近期出臺的《張家口氫能保障供應(yīng)體系一期工程建設(shè)實施方案》中對日加氫能力在200-500千克和500千克以上的加氫站分別給予400萬和800萬元的建設(shè)補貼。
隨著新基建熱潮和各地氫能相關(guān)規(guī)劃初期目標時限的臨近，在地方政府大力推動下，加氫站建設(shè)在2020年將步入快車道。截止2019年底，全國已累計建成61座加氫站，當前在建和規(guī)劃中的加氫站超過百座。
加氫站類型多模式靈活
加氫站作為新興的基礎(chǔ)設(shè)施，目前主要服務(wù)于各類氫燃料交通工具。依據(jù)選址、氣源和技術(shù)路線等的不同，可將加氫站分為多個類型，不同類型的加氫站在國內(nèi)大多已有應(yīng)用案例。
從選址來看，加氫站分為獨立加氫站和合建加氫站。合建加氫站又可根據(jù)合建能源類型分為油氫合建站、氣氫合建站和諸如電氫等其它合建站。
圖1 加氫站不同選址方式的分類
根據(jù)站內(nèi)氫氣來源又可將加氫站分為站內(nèi)制氫和外送氫兩類，外送氫加氫站依據(jù)氫儲運方式的不同主要分為高壓氣氫、液氫、有機液態(tài)儲氫和合金低壓儲氫等幾種配套加氫站。目前來看，外送氫氣的高壓氣氫加氫站在國內(nèi)更為普遍，其它類型的加氫站多處于示范階段。
圖2 加氫站不同氣源和技術(shù)路線的分類
表2 不同類型加氫站案例
油氫合建站具競爭力
選址和用地是制約加氫站建設(shè)的重要因素。在局部地區(qū)加氫站需求大量增加時，改造加油站和加氣站并合建加氫站成為較為理想的模式。
一方面便于解決市區(qū)內(nèi)用地問題，一方面可降低加氫站建設(shè)和運營成本。據(jù)中石化石油勘探開發(fā)有限公司測算，200kg/d銷售下加氫站運營成本達13.95元/kgH?，人力成本占28%以上，合建站共用工作人員，僅人力成本一項可減少3.9元/kgH?。
作為首個油氣合建站，2019年建成投用的中國石化佛山樟坑加氫站就是在現(xiàn)有加油站基礎(chǔ)上改造的油氫合建站，成為全國首座同時提供油、氫、電供給的綜合能源站。該站配有3個儲氫罐，1臺雙計量35MPa加氫機，日加氫能力500kg。
而長三角地區(qū)合建站也在增多。中石化已在上海建成西上海、安智兩座油氫合建站，并在浙江嘉興建成嘉善善通油氫合建站。
雖然合建站優(yōu)勢明顯，但目前已建成項目多分布于氫能產(chǎn)業(yè)政策較好、政府積極推動的地區(qū)。據(jù)知情人士坦言，企業(yè)在合建站的布局與規(guī)劃上會受到各地政策、法規(guī)及需求的較大影響。
與之相印證的是包括合建站在內(nèi)的加氫站在京津冀地區(qū)相對遲緩的推進速度。據(jù)報道，直到2月，由中石化張家口石油分公司申請的加氫站項目才正式獲批。不過，這種情況已出現(xiàn)改觀，為保障即將到來的冬奧會期間2000輛氫燃料汽車的加氫需求，張家口政府日前發(fā)布的相關(guān)實施方案要求16座加氫站需要在2021年6月前建成，其中，中國石化油氫合建站達到3個。
近期多個地方政府發(fā)布的氫能相關(guān)政策顯示，加氫站建設(shè)優(yōu)先考慮合建站成為主流。根據(jù)上海嘉定區(qū)發(fā)布的15座加氫站布局與選址規(guī)劃，油氫合建站占70%以上。
表3 近期部分地區(qū)加氫站規(guī)劃中合建站數(shù)量
值得注意的是，部分地區(qū)已在調(diào)整推廣新建油（氣）氫合建站的策略。2月發(fā)布的《佛山市南海區(qū)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2020—2035年）》中提到，近兩年規(guī)劃布局的22個加氫站，選址更多考慮了油氫合建站，但“加油站的選址受制于加油站布點規(guī)劃，且審批流程長、加油和加氫規(guī)范協(xié)調(diào)困難”。作為調(diào)整，文件要求“優(yōu)先考慮布局獨立選址的加氫站，加快加氫站建設(shè)步伐”，同時“要求新建、遷建加油站必須合建加氫站”。
國發(fā)能研院、綠能智庫認為，長期來看，油氫合建站仍是加氫站最具競爭力的建設(shè)模式，未來增量油氣站會更多同步考慮加氫需求。
站內(nèi)制氫尚屬試水
站內(nèi)制氫加氫站可省去氫氣遠距離運輸過程，但目前在國內(nèi)加氫站中占比不高，僅在山西大同建成一座。該項目由大同市政府與大同氫雄云頂氫能科技有限公司合建，制氫方式以電解水制氫為主，制氫加氫量500kg。
當前國內(nèi)法規(guī)對制氫場地的限制仍較為嚴格，而現(xiàn)場制氫成本也不占優(yōu)勢，這些都阻礙了站內(nèi)制氫加氫站在國內(nèi)的發(fā)展。江蘇國富氫能技術(shù)裝備有限公司聯(lián)合創(chuàng)始人、副總經(jīng)理魏蔚指出，現(xiàn)場制氫加氫站的設(shè)備投資較高，運營費用電價也是問題，經(jīng)濟性是推廣現(xiàn)場制氫加氫站的最大瓶頸。
據(jù)北京中電豐業(yè)技術(shù)開發(fā)有限公司測算，在站堿性電解水制氫項目，以產(chǎn)能500Nm3/h，約合1000kg/d來考慮，若采用0.3元/kWh電價，制氫成本為29.7元/kgH?，而電價上調(diào)到0.5元/kWh時，制氫成本高達43元/kgH?。
液氫加氫站潛力大
外送氫氣加氫站在相當長一段時間內(nèi)都會是加氫站的主流。在不同技術(shù)路線中，高壓氣氫加氫站最成熟，當前應(yīng)用最為廣泛，而作為大規(guī)模商用不可或缺的技術(shù)，液氫加氫站發(fā)展?jié)摿Ω蟆?
受益于更高的儲氫密度，液氫加氫站建設(shè)規(guī)模可遠高于高壓氣氫加氫站，一般不低于500kg/d，最大可以做到4-6噸/天。
魏蔚認為，根據(jù)目前中國裝備市場和氫源市場的條件，加氫站要想盈利，平均銷售量要達到500kg/d以上。高壓氣氫加氫站適用于前期市場拓展，而液氫加氫站更適合市場化大規(guī)模運營。
同時，液氫加氫站占地面積更小，大規(guī)模加氫站建設(shè)中，液氫加氫站建造成本更有優(yōu)勢。氫液化和再氣化過程，純度可提高到6-7N，有利于增加燃料電池壽命及電量。
表4 不同氫氣儲存裝置參數(shù)對比
從全球來看，液氫加氫站應(yīng)用廣泛，占400多座加氫站中的1/3，絕大多數(shù)分布在美國和日本。
當前國內(nèi)液氫加氫站尚處于起步階段，僅北京航天試驗技術(shù)研究所（101所）建成1座液氫試驗用加氫站，另有2座示范加氫站正在杭州和烏海建設(shè)。
氫液化裝置在國內(nèi)的應(yīng)用現(xiàn)狀拖慢了液氫加氫站的推廣。魏蔚指出，建設(shè)液氫加氫站必須與氫液化裝置與規(guī)模相匹配，液氫加氫站必須首先解決液氫來源。
據(jù)了解，國富氫能公司正在推動建設(shè)8-10噸/天大規(guī)模民用液氫工廠，預(yù)計2021年可以提供液氫加氫站成套裝備。
伴隨新型儲氫技術(shù)的發(fā)展，常溫常壓（低壓）加氫站已經(jīng)出現(xiàn)，建設(shè)難度可顯著下降。對現(xiàn)有加油站和加氣站兼容性更好，可在較小改動下充分利用既有設(shè)施。因面臨脫氫、純化、加壓等問題，目前已知的國內(nèi)案例均須配套采用新型儲氫技術(shù)的氫燃料電池車輛使用，大范圍推廣依然困難重重，尚需大力拓展適合的應(yīng)用場景。
采用有機液態(tài)儲氫技術(shù)，2017年在武漢東西湖涇河農(nóng)場建成的示范加氫裝置投資在30萬元以下，為搭載有機液體儲氫燃料電池的氫揚號樣車提供服務(wù)。而2019年建成的葫蘆島興城加氫站配套低壓合金儲氫系統(tǒng)，可在5MPa壓力下加注氫氣，整體安全性能更高，加氫站設(shè)備投入節(jié)約70%以上，占地面積減少80%以上。但也僅為裝配低壓合金儲氫系統(tǒng)的公交車加注。
國發(fā)能研院、綠能智庫認為，前期推廣階段，各類加氫站的建設(shè)和示范有利于多種技術(shù)的協(xié)同發(fā)展，而進入規(guī)?；l(fā)展階段后，技術(shù)成熟、綜合加氫成本更低的加氫站將受到市場青睞。預(yù)計高壓氣氫加氫站70MPa加氫技術(shù)將普及，而液氫加氫站將迎來快速增長期。
