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【科技参考】“主要国家和地区氢能发展规划”之三:法国发布《国家脱碳氢能发展战略》

中信所 科情智库 2022-11-26



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编译:中国科学技术信息研究所  王晓菲

审校:中国科学技术信息研究所  张丽娟


     自2018年以来,法国就将氢能视为重点发展的颠覆性技术。2020年7月,欧盟发布总额达5750亿欧元的《欧洲氢能战略》,这更坚定了法国加速发展氢能的信念。2020年9月,法国经济、财政与重振经济部发布《国家脱碳氢能发展战略》,承诺到2030年将投入70亿欧元发展脱碳氢能(即生产和使用过程零碳排放的氢能)。《战略》包括三大重点:以电解水制氢为主要供能模式实现工业脱碳;发展以脱碳氢为动力的重型运输;通过研究、创新与培养竞争力服务未来氢能应用。

自2018年6月发布《氢能利用计划》以来,法国政府将氢能视为未来颠覆性技术,认为其兼具环保、经济、能源主权和技术自主等多维意义。在环保方面,氢能本身是一种重要的可再生能源,能够推动工业、交通等重污染领域的绿色转型;此外,作为可与多种能源相互转化的能源载体,氢能还能调节能源系统高低峰差,储存和运输其它能源,提高整个可再生能源系统的弹性。在经济方面,新兴的氢能产业如能替代传统能源并形成国际市场,将创造大量就业,仅在法国就达5-15万个直接和间接就业机会。在能源主权方面,氢能有助于减少对外国进口碳氢化合物燃料的依赖。在技术自主方面,发展氢能是法国在国际竞争中发挥环保型汽车等技术优势的基础。


2020年7月,欧盟发布大规模投资计划《欧洲氢能战略》,计划在未来10年投入5750亿欧元。为搭上欧盟大力发展氢能的“顺风车”,更为了占领这一战略性领域,法国政府于2020年9月紧急出台了《国家脱碳氢能发展战略》。


在《氢能利用计划》的基础上,《国家脱碳氢能发展战略》进一步明确了未来氢能发展方向:法国将发展“脱碳”氢能,即氢能的生产与使用过程应实现零碳排放。此外,《国家脱碳氢能发展战略》大幅追加了对氢能领域的投入:未来10年,法国对氢能的投资将高达70亿欧元;而2018年版《氢能利用计划》中的投资承诺还只有1亿欧元。


《国家脱碳氢能发展战略》确立了三大重点:以电解水制氢为主要模式实现工业脱碳;发展以脱碳氢为动力的重型运输;加强研究、创新与竞争力培养,促进未来氢能应用。


以电解水制氢为主要模式实现工业脱碳


由于工业规模大、污染重,工业脱碳(即实现工业生产中的零碳排放)一直是法国环保转型的重点。《氢能利用计划》将工业用氢脱碳作为重要目标,而《国家脱碳氢能发展战略》则进一步选定了电解水制氢作为生产工业用脱碳氢的主要模式。这主要是考虑到法国的氢能产业现状:各类制氢模式中,电解水制氢工业基础最为完善。具体来说,法国将主要采取以下措施:


建设具备规模效益的电解水制氢工厂。电解水制氢必须形成产业规模才能降低成本,从而扩大市场需求并实现盈利和可持续发展。为此,从2021年起,法国将向欧洲共同利益重大项目(IPCEI)氢能专项投入15亿欧元,在法国建立电解水制氢的“巨型工厂”,并与其它成员国合作形成包括氢燃料电池、燃料储存设施等在内的欧洲氢能产业链。到2030年,法国将安装6.5吉瓦的电解槽。


在工业生产中,以脱碳氢替代含碳氢(即生产与使用过程中产生碳排放的氢)。工业是法国第一氢能消费大户,但工业用氢多为含碳氢。未来,法国将逐渐实现工业用氢脱碳,特别是在冶炼、化学(甲醇和氨生产)、电子、食品等潜力较大的领域。法国将推出一系列支持机制,包括:稳定电解水制氢供应;优化生产工艺以适应脱碳氢的需要;通过政策性扶持确保脱碳氢的价格能够与含碳氢竞争。


发展以脱碳氢为动力的重型运输


《氢能利用计划》将发展氢能交通列为重点,《国家脱碳氢能发展战略》则进一步将政策重点聚焦于重型运输(包括载人与载物)。重型运输需要大量动力和长途供能,仅靠传统环保能源(如汽车电池)难以满足需要,氢能将是重要的补充能源。

发展氢能重型运输,主要包括客车、货车、公交车、垃圾车、在未通电地区运行的火车等。法国将发起“技术模块与模型”项目,资助相关技术研发和产品模型验证。到2023年,该项目总投入将达到3.5亿欧元。


加强地区间氢能的合作共享。为产生规模效应,法国将发起“地区氢能枢纽”项目,以推进地区间氢能合作与共享。到2023年,该项目总投入将达到2.75亿欧元。


加强研究、创新与竞争力培养,促进未来氢能应用


作为颠覆性创新领域,氢能及其相关技术尚处于不断发展中。因此,应加强对科研创新的支持,并通过教育培训提高从业人员的专业技能,这对促进未来氢能应用十分重要。


支持研究与创新。法国将资助各种旨在推动氢能应用的研究创新,包括利用氢能提高能源网络系统的稳定性、氢能在工业领域的新用途(如减少钢铁冶炼中的铁矿石消耗、制造肥料等)、重型运输(如实现飞机与船舶减排)和氢能基础设施建设(如将现有天然气管网改造为氢气网)。支持重点有二大方面,一是维持法国的先进研究水平,二是推动工业化生产。2020年内,法国将启动“氢能利用”重点研究项目,投入6500万欧元推进新一代氢能技术研究,如电解槽、燃料储存设施、燃料电池等。


竞争力培养。氢能及其相关领域的发展要求从业人员具备必要职业技能,即相关科研人员、工程师、质量/环境/安全监管人员、消防员应了解氢能的特性、组成、使用、维护与安全知识。为此,法国将投入3000万欧元以推行“职业与资质校园”项目。职业高中、技术高中、高校将联合组建“职业与资质校园”,瞄准氢能行业的需求,对在校学生与企业员工进行培训,为氢能产业输送人才。


来源:《科技参考》2020年第60期


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