上海市发改委网站6月20日公布了《上海市氢能产业发展中长期规划（2022—2035年）》。根据规划，“工业副产氢”列为上海将启动氢能供应保障工程的首位。“十四五”期间，上海将重点推进低碳、安全的工业副产氢源保障项目建设，保障燃料电池汽车规模化推广的用氢需求。
焦化和氯碱工业在经济发达的长三角地区有相当的产业规模，上海市工业产氢供氢能力近50万吨/年。上海市规模最大的氢能供应基地预计于今年8月启动，其上游原料全部为化工区企业的副产氢，再经过提纯后成为燃料电池汽车可使用的高纯氢。
国家发改委发布的《氢能产业发展中长期规划(2021—2035年)》提出，到2025年，将初步建立以工业副产氢和可再生能源制氢就近利用为主的氢能供应体系。
工业副产氢能从氢能市场中切取多大的蛋糕？随着传统产业逐渐开始重视副产氢的价值，工业副产氢提升空间不断加大，在氢能产业发展初期和中期的氢源供给中被寄予厚望。业内认为，在氢能发展初期可优先利用焦化、氯碱等工业副产氢作为氢源，具有低成本和供应充足的优势，在氢能发展初期快速培育市场，成为在完成绿氢替代前的重要过渡手段。
可利用潜在增量巨大
氢能与化工产业似乎天生具有渊源：氢不但是有机化工产品的构成元素，也是化工生产的重要副产品。
煤制氢之外，工业副产氢是我国一大主要氢气来源途径。石油和化学工业规划院能源化工处副处长刘思明介绍，工业副产氢是指现有工业在生产目标产品的过程中生成的氢气，目前主要形式有烧碱（氢氧化钠）行业副产氢气、钢铁高炉煤气可分离回收副产氢气、焦炭生产过程中的焦炉煤气可分离回收氢气、石化工业中的乙烯和丙烯生产装置可回收氢气。
我国是全球最大的焦炭生产国，每生产一吨焦炭的同时可产生350—450立方米焦炉煤气，焦炉煤气中氢气含量约占超过一半。每生产一吨烧碱，将会产生 278立方米的副产氢气。相关数据显示，我国氯碱、炼焦以及化工等行业有大量工业副产氢资源，可满足近期和中期氢气的增量需求。
此外，工业副产气制氢相较于化石燃料制氢流程短，能耗低，且与工业生产结合紧密，配套公辅设施齐全，下游氢气利用和储运设施较为完善，因为工业副产气被认为是目前较为理想的氢气来源。
氯碱副产氢具有产品纯度高、原料丰富、技术成熟、减排效益高以及开发空间大等优势。作为全国最大的氯碱生产基地之一的山东齐鲁石化公司，有着电解工业原盐生产氢气的成熟技术。2021年12月30日，齐鲁石化首套氢气压缩充装项目全面建成进入试运行阶段。项目建成投用后，每年可外供氢气1000万立方米，约可供一万辆轿车分别行驶近一万公里。
专家介绍，在技术成熟度上，我国化工产业制氢关键技术主要是原料转化、变换、净化、分离，具有先进成熟可靠的自主技术，整体技术和装备能够实现国产化，并且已经大量用于煤化工、焦化和炼油等领域。
在地理上说，与未来在大型风光基地可再生能源电解水的西北地区相比，工业副产氢几乎可以覆盖京津冀、长三角和广东地区，与氢能示范区域匹配，可以提供相对低成本的氢能。
化工大省山东“抢滩”产氢高地
近年来随着氢能的发展需要，工业副产气制氢越来越受到重视。化工产业较为发达的地区以及大型石化、焦化企业纷纷布局氢能产业。
以中石化、中石油、中海油、国家能源集团等为代表的石化、煤化工企业先后布局和建设了工业副产气制氢装置。中石油华北石化分公司已建成500Nm3/h副产氢提纯装置，每天满负荷生产可产出纯度接近100%的氢气4750～5500kg，可为近千辆氢燃料电池车提供服务。
作为全国氢能产业第一个省级系统性规划，《山东省氢能产业中长期发展规划（2020—2030年）》提出打造“中国氢谷”“东方氢岛”两大品牌，培育壮大“鲁氢经济带”，成为国内领先、国际知名的氢能产业发展高地。
山东如此大手笔，有着强大底气。山东氯碱、焦化等行业副产氢资源丰富，发展氢能产业具有得天独厚的资源优势。据有关机构初步测算，全省年产氢气260万吨左右居全国首位，大部分均为工业副产氢，品质较好、价格低，具备大规模利用的成本优势。
在氢气制取方面，《山东省氢能产业中长期发展规划（2020—2030年）》指出，充分发挥全省工业副产氢资源优势，加快氢能提纯利用与储运装备产业发展，既可以提高资源利用效率，也能够为山东省和京津冀等周边地区提供较稳定的氢源保障。
此外，上述规划中提出实施基础保障工程，鼓励省内用氢与供氢企业合作，就近使用廉价副产氢，确保氢气资源的稳定供给，这一基础保障工程已得到该省部分化工企业响应。目前，山东省初步形成了以滨化集团、山东海化、泰山钢铁、青岛炼化等龙头企业为主的工业副产氢供应网络。
不只是山东，6月7日，河北省唐山市人民政府印发了《唐山市氢能产业发展实施方案》，提出结合京津冀区域氢燃料电池汽车发展情况，建立工业副产氢为主、可再生能源制氢为辅的多元化制氢产业体系。开展工业副产氢提纯，将焦化企业焦炉煤气高效利用与制氢结合起来，推进低成本、规模化制氢，逐步降低制氢成本。
是绿氢替代前规模化应用的最经济方式
无论是氢能产业规模发展，还是化工行业生产大宗基础产品，成本控制要求是必须考虑的因素。尽管可再生能源电解水制取的“绿氢”是公认的最终方向和目标，但在当前环境下，受限于技术和成本等原因，还未实现规模化发展。
“受资源分布和地域的限制，以及氢气大规模储存和长距离运送技术的制约，可再生能源直接、间接制氢技术还无法在现阶段实现大规模工业应用。在碳达峰、碳中和大背景下，工业副产气制氢将成为在可再生能源制氢完全替代前，实现氢能规模化应用的有效方式和经济优势。”西南化工研究设计院有限公司工业排放气综合利用国家重点实验室教授级高级工程师陈健表示。
由于煤制氢会产生大量二氧化碳，在考虑碳交易价格的情况下，其制氢成本将有所上升。考虑二氧化碳排放和碳交易成本等因素，与煤制氢、天然气制氢、甲醇制氢和电解水制氢相比，现阶段下工业副产气制氢的综合成本优势更加明显。
以焦炉气制氢为例，目前，焦炉气直接提氢项目投资较低，比直接使用天然气和煤炭制氢等方式在成本上更具优势，是大规模、高效、低成本生产廉价氢气的有效途径，在我国具备良好的发展条件。采用焦炉气转化制氢的方式虽然增加了焦炉气净化过程，增加了能耗、碳排放和成本，但氢产量大幅提升，且焦炉气成本远低于天然气价格，相较于天然气制氢仍具有成本优势。未来随着氢能产业迅速发展，氢气储存和运输环节成本下降，焦炉气制氢将具有更好的发展前景。
刘思明建议，由于国家对氢能源产业的发展采用有选择性的局部支持政策，近期氢能产业发展较快的地市应充分借力工业副产氢，使氢能产业在发展初期能够依托工业副产氢的低成本，快速培育下游市场规模。到2030年前，我国工业副产氢将成为在完成绿氢替代前，培育氢能终端市场的重要过渡手段，并通过引入CCUS等技术，使工业副产氢成为真正的“蓝氢”。通过提升工业副产氢在能源领域的应用比例，将显著提升工业副产氢气的经济价值。同时，通过氢能源对化工、钢铁等行业的改造，助力传统行业转型升级，实现一定规模的节能降碳效果。
