氢能在新型能源系统建设中发挥重要的载体作用,具有良好的发展前景。世界各国均高度重视氢能发展,已有19个国家公布了氢能发展战略,绿氢成为全球部署新能源的新重点。在国家政策的引领下,我国氢能技术持续创新、产业快速发展,氢能标准也随之建立健全。但仍存在标准体系尚不健全、与技术和产业发展不协调等一系列问题,亟需面向行业现实需求,加强相关科学研究,持续完善氢能标准体系,支撑和引领氢能产业高质量发展。
一、我国标准化法律法规体系
我国高度重视标准化工作,颁布了《中华人民共和国标准化法》《中华人民共和国标准化法实施条例》一系列法律法规,建立了全面的标准化法律法规体系,依法开展标准化工作。国家市场监督管理总局(标准技术管理司、标准创新管理司)是国务院标准化行政主管部门,国务院有关行政主管部门(国家能源局、工业和信息化部、交通运输部等)主要负责推动本部门权限范围内的行业标准化工作。我国的标准一般分为国家标准(强制性、推荐性)、行业标准、团体标准、地方标准、企业标准五个类型(图1)。
图1. 我国标准分类
二、我国氢能产业标准体系
氢能产业的高质量发展离不开标准化的支撑,我国在多个政府文件中强调要建立完善氢能产业标准体系。《氢能产业发展中长期规划(2021-2035年)》中明确指出推动完善氢能制、储、输、用标准体系,以及建立健全氢能全产业安全标准规范。基于氢能技术进展、产业需求和国家战略部署,我国于2023年7月印发《氢能产业标准体系建设指南(2023版)》,以系统构建氢能产业标准体系,为氢能产业标准化工作提供政策指引。氢能产业标准体系具体包括基础与安全、氢制备、氢储存和输运、氢加注、氢能应用五个子体系(图2),按照技术、设备、系统、安全、检测等进一步分解,形成20个二级子体系、69个三级子体系。五个子体系具体内容如下:
图2. 氢能产业标准体系框架
1、基础与安全
主要对氢能基础共性和安全通用要求进行规定,包括:术语、图形符号、氢能综合评价、氢品质、通用件、氢安全通用要求等部分。
2、氢制备
主要对不同制氢技术进行规范,包括:氢分离与提纯、水电解制氢、光解水制氢等部分。
3、氢储存和输运
主要对高压气氢储存和输运、液氢储存和输运、固态储运氢、有机液体储运氢等进行规范,包括:氢储运基本要求、设备、系统等部分。
4、氢加注
主要对加氢站设备、技术、系统、运营管理、安全管理等进行规范。
5、氢能应用
主要对不同行业氢能应用进行规定,包括:氢能应用基础以及交通、储能、发电、工业等领域的氢能应用。
《氢能产业标准体系建设指南(2023版)》提出了核心标准研制、国际标准化提升两大行动,并明确到2025年,实现制修订氢能国家标准和行业标准30项以上、转化国际标准5项以上、申请国际标准提案3项以上等目标。当前我国氢能标准进展明显,已发布氢能相关国家标准146项(现行110项,正在制定20项,待制定16项),行业标准13项(现行2项,正在制定8项,待制定3项)。国家标准发展现状如表1所示。
表1. 氢能产业国家标准发展现状
三、氢能国际标准概况
随着世界经济和社会的发展,制定和发布标准的国际组织和区域性组织越来越多。据统计,目前全球约有300多个国际组织和区域性组织在制定和发布标准和技术规则。其中,国际标准化组织(ISO)、国际电工委员会(IEC)、国际电信联盟(ITU)开展国际标准化活动最为活跃,制定并发布标准和技术规则的数量最多,在国际上的影响最大。ISO和IEC发布了一系列氢能发展相关的国际标准,极大地推动了氢能产业规范有序发展。
四、我国氢能标准体系未来发展面临挑战与解决思路
目前,我国氢能标准体系仅满足当前发展阶段的基本需求,在中长期发展方面仍面临诸多挑战,应围绕以下六个发展难题持续开展工作,完善氢能标准体系,以支撑我国氢能产业规范、高质量发展。
1、氢能标准体系尚不健全
需建立适度超前的全产业链标准体系,动态更新。
2、现行标准的完整性、先进性、适用性不足
需开展标准适用性研究、广泛调研、试验验证,及时修订更新标准。
3、支撑标准制修订的基础研究不够
需注重氢能标准化相关应用基础研究工作。
4、标准与技术、产业发展不协调
需建立标准与技术、产业协同发展路径,如:科研项目与标准规划同步,技术创新与团体标准同步,团体标准与国家、国际标准协同等。
5、国际标准化主导能力不足
需提升技术专家标准化工作能力和标准化专家技术水平,将我国先进技术创新成果、示范经验及时转化成国际标准。
6、质量基础设施体系尚未建立
需逐步建立健全标准实施应用评价体系,支撑氢能产业规范、高质量发展。