波兰氢能发展概述
(下)
氢气，被称为“未来的燃料”，作为一种新型的清洁高效能源，符合欧盟可持续发展战略中的到2030年减少30%（与2005年相比）温室气体排放的目标。对波兰，其70%以上的电力供应源自于煤电，明显无法到达欧盟减排标准；同时波兰的风、光伏发电又极易受到季节影响，来源不够稳定和稳定，可谓苦能源久矣。近年来，波兰一直在探索能源危机的出路，并在低碳环保的理念下着力于摆脱对化石燃料的依赖，同时追寻发展可再生能源和植物性生物质能。对波兰而言，氢气为那些难以通过直接电气化实现减排的经济部门提供了解决方案，是一个极好的选择。
氢能发展产业链
储氢
波兰国家氢能战略（Polish Hydrogen Strategy until 2030 with an outlook until 2040，PHS）中指出，到2040年，波兰的氢气年需求将超过100GW。波兰的制氢生产应通过三条途径进行：
1.使用过剩的RES（Renewable Energy Sources）
2.在具有完整电解槽的离网发电系统中对RES生成的操作
3.根据各地的需要进行分散生产
目前波兰已有领先世界的制氢企业。波兰电站集团（Patnow-Adamow-Konin, ZEPAK）是波兰第一家制氢公司。2020 年 4 月，ZEPAK 购买了一台 2.5 兆瓦的电解槽，用于生产零排放氢气，作为科宁50兆瓦生物质装置的一部分，该公司还在投资绿色加氢站。
波兰洛托斯石油公司（LOTOS Petrobaltic），计划建造风力电解槽，在电力需求较低时生产氢气。该公司的业务战略包括：到 2025 年建造 100 兆瓦的电解槽，到 2030 年增加到 1 GW，到 2040 年增加到 4 GW，电解槽将为公司在格但斯克的炼油厂生产氢气。
波兰最大的化学和化肥生产商——AZOTY PULAWY GROUP公司，其氢气产量占国内氢气总产量的 32%。目前，该公司生产用于生产肥料的“灰氢”。为了保持其市场地位，Grupa Azoty 计划通过对可再生能源和电解槽的投资，逐步实现氢气生产脱碳。
波兰能源禀赋
氢能储存本质是将易燃、易爆的氢气以稳定形式储存。在确保安全前提下，提高储氢容量（效率）、降低成本、提高易取用性是储氢技术的发展重点。
1.地下储氢
PHS中提到的盐洞穴储氢，是目前常用的储氢手段。即在地下盐层中挖出一个“容器”来储氢。这个“容器”的制造需要首先钻到目标盐层，安装好套管（如石油钻井一样）；然后注入溶液把盐层溶化，溶化后的盐水抽出来；再用这种溶解的方式在盐层中造出所需要的形状和大小的“容器”；最后充入气体把盐洞穴中的所有盐水排空。根据不同盐层结构，这上述溶解方法造出来的不同“容器”的形状。大陆上和近海的大部分盐穴都在北欧。德国所占份额最大，其次是荷兰、英国、挪威、丹麦和波兰。
目前波兰与德国、奥地利、西班牙、法国联合参与了名为HyStorIES 2021-2022的欧洲地下储氢项目，在资源枯竭的地层或含水层中开发氢气地下储存的潜力，未来用于地下大规模储氢。
氢气地下存储能可以充分利用地下空间、节约土地资源、有效降低氢气的储集成本、提高氢气的经济效益，应用于风光储一体化项目，可以解决新能源发电波动性，保障能源供应和能源安全等。但氢气地下储库建设也面临诸多挑战，主要包括：储层和盖层的地质完整性、氢气地下化学反应、井筒完整性、氢气采出纯度以及材料耐久性问题。
2.通过现有的天然气网络进行氢气的储存和运输
波兰石油和天然气公司（Polskie Górnictwo Naftowe i Gazownictwo，PGNiG）开始研究利用天然气网络储存和传输氢气的可能性，“绿氢”生产设施将由该公司的Odolanow分公司在InGrid – Power to Gas项目下建造，利用太阳能光伏板产生的电力来完成。该设施将测试从生产到向客户交付绿氢的整个过程，进行运行测试，包括将适当的天然气和氢气的混合物注入天然气网络的现场模型，存储氢气并通过油轮将其运送到PGNiG公司在华沙的站点。
氢能运输分配
目前氢能的运输通常根据储氢状态的不同和运输量的不同有所调整，主要有气氢输送、液氢输送和固氢输送3种方式。其中气态输运分为长管拖车和管道输运2种。长管拖车灵活便捷，但在长距离大容量输送时，成本则会更高。与此相比，管道运输的输氢量大、能耗低，但是建造管道一次性投资也更大。在管道输运发展初期，可以积极探索掺氢天然气方式——将氢气逐步引入天然气网络，这也是大规模推广氢气的现实解决方案。
2020年波兰气候部与能源和运输公司签署意向书发展氢能。同时，波兰石油天然气公司（PGNiG）计划通过现有天然气网络进行氢气运输，采用输氢管道输送氢气，非常合适使用地区分布集中的用户。
氢能应用
1.氢能燃料
波兰石油天然气公司（PGNiG）最先进的项目是Hydra Tank，包括一个实验性的氢燃料补给站，已经与一个由波兰和英国一家公司组成的财团签订了一份设计和建造合同。同时，PGNiG内部的中央测量和测试实验室将扩展其分析能力，成为波兰第一个氢能实验室，也是欧洲为数不多的提供氢纯度测试服务的实验室之一。一旦获得认证，该实验室将为PGNiG测试替代燃料，并在商业基础上为第三方提供测试服务。
2.氢能汽车
2020年PGNiG开始研究氢在发电和汽车应用方面的项目，并与波兰丰田汽车公司签署了在波兰推进氢技术合作的协议，共同推进氢能技术，其合作的目标是将氢作为清洁燃料并将零排放的燃料电池汽车引入波兰市场。
3.氢能公交
2021年，欧洲领先的城市公交车零排放解决方案提供商Solaris，向波兰提供搭载70kW系统的氢公交试运行。展出城市有贾沃兹诺、克拉科夫、科宁、沃萨韦克和波兹南。该公交车名为“乌尔比诺12氢”，使用一组70kW的燃料电池发电。供应给燃料电池的氢气被转化为电能，电能又被直接供应给公共汽车驱动系统，公交配备了一个太阳能电池作为额外的电力储存设施。氢气储存在公共汽车车顶上的五个最新一代复合油箱中。公交车运行过程中产生的唯一副产品是氢气和热量。因此，车辆不会向环境中释放任何有毒物质。
4.铁路牵引电站
2022年5月，波兰国家铁路网的配电商PKP Energetyka公司制定氢气驱动铁路计划，表明最快在2023年，波兰铁路的牵引将由氢气提供，并签署关于建设氢气系统的合同，建设新牵引能源储存设施。
在PKP波兰国家铁路的能源计划中，氢气的能源生产和储存系统将包括太阳能制氢电解器，氢气储存系统和氢转电燃料电池。PKP表示它将成为波兰第一家为铁路提供基于可再生能源的氢气能源的公司。在开发和研究阶段，所有生产的氢气将为公司自有的牵引变电站供电，而不久将用于铁路牵引系统。
铁路牵引电站：一种基于绿色氢的创新储能系统
5.加氢站
波兰最大的国有能源公司PKN ORLEN，2022年4月更新加氢站建设计划，宣布到2030年将开办111个加氢站，其中57个位于波兰，26个在斯洛伐卡，28个在解捷克。2022年6月，波兰宣布在波兹南市和卡托维兹市设立两个加氢站将同时为重型和轻型车辆提供服务。
6.氢谷建设
波兰政府计划在2030年之前在国内设置5个氢谷。2021年5月18日于波兰东南部喀尔巴阡山省启动第一个氢谷项目，并在2021年9月26日宣布，将在西南部下西里西亚省启动第二个氢谷项目，这将成为实现氢经济、产业聚集、气候变化和基础设施建设的中心，还将成为有一投资和开发氢气项目的国际机构、商业、教育机构的合作中心。
“氢谷”的目标是将科学技术和商业相结合，构筑新的网络，进行氢的研究开发，引进革新技术。除了在交通运输、农业、工矿业等领域探索氢的利用可能性之外，还将推进可再生能源的开发，以及剩余生产能源的管理和存储方法的技术开发。
波兰氢经济的建设将基于氢谷的创建，根据欧盟氢能战略，氢谷将成为欧洲氢生态系统的一个连贯元素。波兰氢谷创新生态系统将包括创新工业企业，在特定领域实施的大型长期投资项目。
氢能资金扶持
波兰气候与环境部的代表在2021年5月谈到，氢是一种能源载体，可能成为波兰经济转型的重要支柱。基于氢气的波兰经济的建设和发展将使波兰能够实现气候中和，保持波兰经济的竞争力，同时利用波兰目前作为氢气生产商的主导作用。
作为波兰国家复苏计划的一部分，分配给氢技术开发相关项目的资金将达到8亿欧元。由于欧盟委员会机制下的国家援助，这一领域的项目也将成为可能，其名称为欧洲共同利益的重要项目。2022年9月，欧盟委员会批准13个成员国提供52亿欧元的公共资金，用于增加可再生低碳氧气的供应，这是第二个欧洲共同利益重要项目，名为“IPCEI Hy2Use”。同时欧委会主席冯莱恩宣布建立欧洲氢能银行，有望投资30亿欧元来支持未来的氢市场。
参考资料：
[1]国际新能源网.波兰石油和天然气公司启动了新的氢能全产业链计划.2020-05-15
https://newenergy.in-en.com/html/newenergy-2382751.shtml
[2]全球氢能网.铁路牵引电站：一种基于绿色氢的创新储能系统.2022-05-13
http://h2.china-nengyuan.com/news/181962.html
[3]国际氢能网.波兰计划建设两座加氢站.2022-06-10
