波蘭氫能發(fā)展概述

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氫氣，被稱(chēng)為“未來(lái)的燃料”，作為一種新型的清潔高效能源，符合歐盟可持續發(fā)展戰略中的到2030年減少30%（與2005年相比）溫室氣體排放的目標。對波蘭，其70%以上的電力供應源自于煤電，明顯無(wú)法到達歐盟減排標準；同時(shí)波蘭的風(fēng)、光伏發(fā)電又極易受到季節影響，來(lái)源不夠穩定和穩定，可謂苦能源久矣。近年來(lái)，波蘭一直在探索能源危機的出路，并在低碳環(huán)保的理念下著(zhù)力于擺脫對化石燃料的依賴(lài)，同時(shí)追尋發(fā)展可再生能源和植物性生物質(zhì)能。對波蘭而言，氫氣為那些難以通過(guò)直接電氣化實(shí)現減排的經(jīng)濟部門(mén)提供了解決方案，是一個(gè)極好的選擇。

氫能發(fā)展產(chǎn)業(yè)鏈

儲氫

波蘭國家氫能戰略（Polish Hydrogen Strategy until 2030 with an outlook until 2040，PHS）中指出，到2040年，波蘭的氫氣年需求將超過(guò)100GW。波蘭的制氫生產(chǎn)應通過(guò)三條途徑進(jìn)行：

1.使用過(guò)剩的RES（Renewable Energy Sources）

2.在具有完整電解槽的離網(wǎng)發(fā)電系統中對RES生成的操作

3.根據各地的需要進(jìn)行分散生產(chǎn)

目前波蘭已有領(lǐng)先世界的制氫企業(yè)。波蘭電站集團（Patnow-Adamow-Konin, ZEPAK）是波蘭第一家制氫公司。2020 年 4 月，ZEPAK 購買(mǎi)了一臺 2.5 兆瓦的電解槽，用于生產(chǎn)零排放氫氣，作為科寧50兆瓦生物質(zhì)裝置的一部分，該公司還在投資綠色加氫站。

波蘭洛托斯石油公司（LOTOS Petrobaltic），計劃建造風(fēng)力電解槽，在電力需求較低時(shí)生產(chǎn)氫氣。該公司的業(yè)務(wù)戰略包括：到 2025 年建造 100 兆瓦的電解槽，到 2030 年增加到 1 GW，到 2040 年增加到 4 GW，電解槽將為公司在格但斯克的煉油廠(chǎng)生產(chǎn)氫氣。

波蘭最大的化學(xué)和化肥生產(chǎn)商——AZOTY PULAWY GROUP公司，其氫氣產(chǎn)量占國內氫氣總產(chǎn)量的 32%。目前，該公司生產(chǎn)用于生產(chǎn)肥料的“灰氫”。為了保持其市場(chǎng)地位，Grupa Azoty 計劃通過(guò)對可再生能源和電解槽的投資，逐步實(shí)現氫氣生產(chǎn)脫碳。

波蘭能源稟賦

氫能儲存本質(zhì)是將易燃、易爆的氫氣以穩定形式儲存。在確保安全前提下，提高儲氫容量（效率）、降低成本、提高易取用性是儲氫技術(shù)的發(fā)展重點(diǎn)。

1.地下儲氫

PHS中提到的鹽洞穴儲氫，是目前常用的儲氫手段。即在地下鹽層中挖出一個(gè)“容器”來(lái)儲氫。這個(gè)“容器”的制造需要首先鉆到目標鹽層，安裝好套管（如石油鉆井一樣）；然后注入溶液把鹽層溶化，溶化后的鹽水抽出來(lái)；再用這種溶解的方式在鹽層中造出所需要的形狀和大小的“容器”；最后充入氣體把鹽洞穴中的所有鹽水排空。根據不同鹽層結構，這上述溶解方法造出來(lái)的不同“容器”的形狀。大陸上和近海的大部分鹽穴都在北歐。德國所占份額最大，其次是荷蘭、英國、挪威、丹麥和波蘭。

目前波蘭與德國、奧地利、西班牙、法國聯(lián)合參與了名為HyStorIES 2021-2022的歐洲地下儲氫項目，在資源枯竭的地層或含水層中開(kāi)發(fā)氫氣地下儲存的潛力，未來(lái)用于地下大規模儲氫。

氫氣地下存儲能可以充分利用地下空間、節約土地資源、有效降低氫氣的儲集成本、提高氫氣的經(jīng)濟效益，應用于風(fēng)光儲一體化項目，可以解決新能源發(fā)電波動(dòng)性，保障能源供應和能源安全等。但氫氣地下儲庫建設也面臨諸多挑戰，主要包括：儲層和蓋層的地質(zhì)完整性、氫氣地下化學(xué)反應、井筒完整性、氫氣采出純度以及材料耐久性問(wèn)題。

2.通過(guò)現有的天然氣網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行氫氣的儲存和運輸

波蘭石油和天然氣公司（Polskie Górnictwo Naftowe i Gazownictwo，PGNiG）開(kāi)始研究利用天然氣網(wǎng)絡(luò )儲存和傳輸氫氣的可能性，“綠氫”生產(chǎn)設施將由該公司的Odolanow分公司在InGrid – Power to Gas項目下建造，利用太陽(yáng)能光伏板產(chǎn)生的電力來(lái)完成。該設施將測試從生產(chǎn)到向客戶(hù)交付綠氫的整個(gè)過(guò)程，進(jìn)行運行測試，包括將適當的天然氣和氫氣的混合物注入天然氣網(wǎng)絡(luò )的現場(chǎng)模型，存儲氫氣并通過(guò)油輪將其運送到PGNiG公司在華沙的站點(diǎn)。

氫能運輸分配

目前氫能的運輸通常根據儲氫狀態(tài)的不同和運輸量的不同有所調整，主要有氣氫輸送、液氫輸送和固氫輸送3種方式。其中氣態(tài)輸運分為長(cháng)管拖車(chē)和管道輸運2種。長(cháng)管拖車(chē)靈活便捷，但在長(cháng)距離大容量輸送時(shí)，成本則會(huì )更高。與此相比，管道運輸的輸氫量大、能耗低，但是建造管道一次性投資也更大。在管道輸運發(fā)展初期，可以積極探索摻氫天然氣方式——將氫氣逐步引入天然氣網(wǎng)絡(luò )，這也是大規模推廣氫氣的現實(shí)解決方案。

2020年波蘭氣候部與能源和運輸公司簽署意向書(shū)發(fā)展氫能。同時(shí)，波蘭石油天然氣公司（PGNiG）計劃通過(guò)現有天然氣網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行氫氣運輸，采用輸氫管道輸送氫氣，非常合適使用地區分布集中的用戶(hù)。

氫能應用

1.氫能燃料

波蘭石油天然氣公司（PGNiG）最先進(jìn)的項目是Hydra Tank，包括一個(gè)實(shí)驗性的氫燃料補給站，已經(jīng)與一個(gè)由波蘭和英國一家公司組成的財團簽訂了一份設計和建造合同。同時(shí)，PGNiG內部的中央測量和測試實(shí)驗室將擴展其分析能力，成為波蘭第一個(gè)氫能實(shí)驗室，也是歐洲為數不多的提供氫純度測試服務(wù)的實(shí)驗室之一。一旦獲得認證，該實(shí)驗室將為PGNiG測試替代燃料，并在商業(yè)基礎上為第三方提供測試服務(wù)。

2.氫能汽車(chē)

2020年P(guān)GNiG開(kāi)始研究氫在發(fā)電和汽車(chē)應用方面的項目，并與波蘭豐田汽車(chē)公司簽署了在波蘭推進(jìn)氫技術(shù)合作的協(xié)議，共同推進(jìn)氫能技術(shù)，其合作的目標是將氫作為清潔燃料并將零排放的燃料電池汽車(chē)引入波蘭市場(chǎng)。

3.氫能公交

2021年，歐洲領(lǐng)先的城市公交車(chē)零排放解決方案提供商Solaris，向波蘭提供搭載70kW系統的氫公交試運行。展出城市有賈沃茲諾、克拉科夫、科寧、沃薩韋克和波茲南。該公交車(chē)名為“烏爾比諾12氫”，使用一組70kW的燃料電池發(fā)電。供應給燃料電池的氫氣被轉化為電能，電能又被直接供應給公共汽車(chē)驅動(dòng)系統，公交配備了一個(gè)太陽(yáng)能電池作為額外的電力儲存設施。氫氣儲存在公共汽車(chē)車(chē)頂上的五個(gè)最新一代復合油箱中。公交車(chē)運行過(guò)程中產(chǎn)生的唯一副產(chǎn)品是氫氣和熱量。因此，車(chē)輛不會(huì )向環(huán)境中釋放任何有毒物質(zhì)。

4.鐵路牽引電站

2022年5月，波蘭國家鐵路網(wǎng)的配電商PKP Energetyka公司制定氫氣驅動(dòng)鐵路計劃，表明最快在2023年，波蘭鐵路的牽引將由氫氣提供，并簽署關(guān)于建設氫氣系統的合同，建設新?tīng)恳茉磧Υ嬖O施。

在PKP波蘭國家鐵路的能源計劃中，氫氣的能源生產(chǎn)和儲存系統將包括太陽(yáng)能制氫電解器，氫氣儲存系統和氫轉電燃料電池。PKP表示它將成為波蘭第一家為鐵路提供基于可再生能源的氫氣能源的公司。在開(kāi)發(fā)和研究階段，所有生產(chǎn)的氫氣將為公司自有的牽引變電站供電，而不久將用于鐵路牽引系統。

鐵路牽引電站：一種基于綠色氫的創(chuàng )新儲能系統

5.加氫站

波蘭最大的國有能源公司PKN ORLEN，2022年4月更新加氫站建設計劃，宣布到2030年將開(kāi)辦111個(gè)加氫站，其中57個(gè)位于波蘭，26個(gè)在斯洛伐卡，28個(gè)在解捷克。2022年6月，波蘭宣布在波茲南市和卡托維茲市設立兩個(gè)加氫站將同時(shí)為重型和輕型車(chē)輛提供服務(wù)。

6.氫谷建設

波蘭政府計劃在2030年之前在國內設置5個(gè)氫谷。2021年5月18日于波蘭東南部喀爾巴阡山省啟動(dòng)第一個(gè)氫谷項目，并在2021年9月26日宣布，將在西南部下西里西亞省啟動(dòng)第二個(gè)氫谷項目，這將成為實(shí)現氫經(jīng)濟、產(chǎn)業(yè)聚集、氣候變化和基礎設施建設的中心，還將成為有一投資和開(kāi)發(fā)氫氣項目的國際機構、商業(yè)、教育機構的合作中心。

“氫谷”的目標是將科學(xué)技術(shù)和商業(yè)相結合，構筑新的網(wǎng)絡(luò )，進(jìn)行氫的研究開(kāi)發(fā)，引進(jìn)革新技術(shù)。除了在交通運輸、農業(yè)、工礦業(yè)等領(lǐng)域探索氫的利用可能性之外，還將推進(jìn)可再生能源的開(kāi)發(fā)，以及剩余生產(chǎn)能源的管理和存儲方法的技術(shù)開(kāi)發(fā)。

波蘭氫經(jīng)濟的建設將基于氫谷的創(chuàng )建，根據歐盟氫能戰略，氫谷將成為歐洲氫生態(tài)系統的一個(gè)連貫元素。波蘭氫谷創(chuàng )新生態(tài)系統將包括創(chuàng )新工業(yè)企業(yè)，在特定領(lǐng)域實(shí)施的大型長(cháng)期投資項目。

氫能資金扶持

波蘭氣候與環(huán)境部的代表在2021年5月談到，氫是一種能源載體，可能成為波蘭經(jīng)濟轉型的重要支柱?；跉錃獾牟ㄌm經(jīng)濟的建設和發(fā)展將使波蘭能夠實(shí)現氣候中和，保持波蘭經(jīng)濟的競爭力，同時(shí)利用波蘭目前作為氫氣生產(chǎn)商的主導作用。

作為波蘭國家復蘇計劃的一部分，分配給氫技術(shù)開(kāi)發(fā)相關(guān)項目的資金將達到8億歐元。由于歐盟委員會(huì )機制下的國家援助，這一領(lǐng)域的項目也將成為可能，其名稱(chēng)為歐洲共同利益的重要項目。2022年9月，歐盟委員會(huì )批準13個(gè)成員國提供52億歐元的公共資金，用于增加可再生低碳氧氣的供應，這是第二個(gè)歐洲共同利益重要項目，名為“IPCEI Hy2Use”。同時(shí)歐委會(huì )主席馮萊恩宣布建立歐洲氫能銀行，有望投資30億歐元來(lái)支持未來(lái)的氫市場(chǎng)。

參考資料：

[1]國際新能源網(wǎng).波蘭石油和天然氣公司啟動(dòng)了新的氫能全產(chǎn)業(yè)鏈計劃.2020-05-15

https://newenergy.in-en.com/html/newenergy-2382751.shtml

[2]全球氫能網(wǎng).鐵路牽引電站：一種基于綠色氫的創(chuàng )新儲能系統.2022-05-13

http://h2.china-nengyuan.com/news/181962.html

[3]國際氫能網(wǎng).波蘭計劃建設兩座加氫站.2022-06-10