中能供热网报道：在“双碳”目标下，氢能产业发展正步入快车道，各省市相继在“十四五”规划及实施方案中对氢能产业发展做出明确指示。8月16日，北京市发布的《氢能产业发展实施方案（2021-2025年）》提出，2025年前具备氢能产业规模化推广基础。北京将打造氢能全场景示范应用工程，推广氢能在热电联供、储能调峰、交通运输等领域的应用。
自碳中和目标制定以来，“供热”这一以往的煤耗大户经历着飞速的变革，电代煤、气代煤、太阳能供热、地热供热，各类清洁供热技术飞速发展，取代了燃煤供热的主导地位。目前，我国北方清洁供热比例已超70%，在这个大背景下，氢能供热又被提上了碳中和议程，氢能何以在“豪强林立”的清洁供热领域占据一席之地？
氢能供热：清洁、节能、高效
氢能在供热行业的使用其实已不新鲜。本世纪初，Naturalhy项目就提出了在供热用天然气中掺氢，逐步在欧盟大规模推广氢气的方案。与天然气相比，氢气碳排放为0，是更清洁的能源，且具有燃烧速度快、燃烧界限宽、比热值小、淬熄长度长等特点，掺入天然气之后可改变天然气的燃烧特性，增加燃烧值，以此产生巨大的经济效益。
此外，氢燃料电池也是极具潜力的供热方式。燃料电池不受传统化石能源供热的卡诺循环限制，发电效率理论上最高可达83%，目前大型燃料电池电站的发电效率可达45%以上，比内燃机13%-30%的效率高得多。不论是与传统火力发电的热电联供相比，还是与目前主流的电采暖相比，氢燃料电池热电联供系统都在经济性和清洁性方面具有巨大的优势。
氢能供热市场现状：初见曙光
由于能源结构中煤炭比例较高，我国对氢能供热的利用起步晚于欧洲和日本等先行地区。早在2008年，欧盟就已对天然气掺氢供热项目进行了民用项目的实验。日本则在氢燃料电池应用方面领先全球，早在2009年就已经开始使用家庭用分布式氢燃料电池热电联供模块。
在天然气掺氢方面，我国已经历了数年的理论研发，在2019年开始进行示范项目的建设。2020年末，国电投在张家口建设的天然气掺氢关键技术项目示范工程启动，每年可输氢440万立方米。氢燃料电池方面，我国首套自主研发的100千瓦等级氢燃料电池热电联供系统已在今年实现满负荷运行，实现了我国氢能利用领域的一大突破。
可见，虽然起步较慢，但我国氢能利用技术的发展速度极快。作为一个拥有14亿人口的大国，我国极大的能源负荷带来了巨量的能源需求，逐渐发展成熟的氢能供热技术将打开一个巨大的市场。
技术体系尚未成熟 行业内褒贬不一
新能源大潮下的电力低碳转型，离不开“调峰”一词。大多数可再生能源不具备随时间调节负荷的能力，火电占比的降低更是给电网带来了巨大的调峰压力。前不久，国家多部委相继发布了推进新型储能发展的指导意见和完善峰谷电价机制的政策，无疑都是在为新能源背景下的极高调峰压力提出解决办法。因此，鼓励低谷电利用，降低电网负荷，是供热行业未来的主要发展目标，那些有着更好前景的供热技术往往都具备储能能力，以达到削峰填谷的目的。氢能供热也是如此，氢燃料电池利用谷电制氢，以达成热电联供，本质上就是一种储能技术的应用。
虽然政策和性能优势都显示出氢能供热的发展前景，但目前来看，氢能供热技术还远远没有达到形成“市场”的规模。这其中最重要的原因就在于，氢能利用的技术链还存在许多亟待解决的问题。
氢气是清洁燃料，但同时也是危险燃料。作为微观粒子体积最小的物质，氢气的储存和泄露问题始终是一大技术难点。氢气的爆炸极限是4.0％～75.6％，远大于天然气的5%～15%，这意味着一旦氢气发生泄露，发生安全事故的概率更高，具有极大的危险性。目前，我国还未能验证在未来大规模推广氢气时输氢和储氢设备的防泄露性能。
此外，氢气制备不仅是一大技术要点，也是能否达成碳中和目标的关键所在。氢气分为灰氢、蓝氢和绿氢，灰氢是通过化石燃料燃烧产生的氢气，生产流程中会排放大量二氧化碳；蓝氢利用天然气重整制取，需要搭配碳捕集技术来降低碳排放，生产成本较高；利用可再生能源生产的低谷电制取的绿氢是未来理想的制氢方式，但其盈利性还要取决于当地的峰谷价差，在峰谷电价制度还未完全合理化的现在，绿氢供热的盈利能力还不够可观。
另一方面，行业内人士对于氢能供热的态度也并非完全肯定，即使考虑了利用谷电制氢的绿氢技术，仍有不少行业人士对氢能供热持悲观态度。有人认为，太阳能光热、热泵、电锅炉蓄热等供热技术比氢能供热展现了更好的热效率和经济性，且技术路线成熟，是比氢能供热更好的选择。
氢能对于能源行业来说，就像是一把双刃剑。发展氢能供热技术需要的不仅是技术的进步，还有政策的倾斜和广泛的认可。对于这种未来理想的清洁能源，不能一味追捧，也不能盲目打压，只有政府、科研、企业、社会多方面努力，寻找到一个安全、经济、清洁的技术路线，才能实现氢能供热行业的发展壮大。目前，这个未来还不在我们的可见范围，但距离碳中和目标还有很长的时间，氢能供热行业的未来，值得我们的持续关注。
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