石化化工行業是減排的重點行業，2022年全行業二氧化碳排放總量約14.6億噸，位居工業部門前列。氫是石化化工行業的主要原料之一，但目前其80%左右來自化石能源，碳排放量較大。

2022年4月，工信部等六部委聯合印發《“十四五”推動石化化工行業高質量發展的指導意見》，提出“鼓勵石化化工企業開展綠氨、綠醇等綠氫化工試點示范”。

大力發展基于可再生能源的綠氫化工，穩步推動綠氫替代制取氨、醇等綠色化學品，將有力促進新能源消納、大幅降低化工行業碳排放，是石化化工行業深度脫碳的重要途徑。

據中國化工節能技術協會《綠氫化工發展路徑研究及典型綠氫工業應用試點案例分析》預測，近中期綠氫化工發展以突破生物質氣化、優化提升二氧化碳加氫制甲醇、規模化儲能儲氫及柔性負載調控等關鍵技術為重點，到2030年，綠氨和綠醇產能規模分別有望達450萬噸/年和360萬噸/年；到2060年，綠氫化工實現規模化，綠氨和綠醇產能規模將分別達5200萬噸/年和6200萬噸/年，產能占比分別達到72%和63%，將貢獻3億噸二氧化碳減排量。

在這一背景下，兼具原料和燃料雙重屬性的氫基綠色化學品迎來重要發展機遇。截至2023年底，我國已建成電解水制氫年產能約7.8萬噸，綠氨、綠醇年產能已分別達3萬噸、22萬噸。主要集中在內蒙古、吉林和黑龍江等風光資源富集、消納前景廣、政策支持力度大的地區。國際方面，綠氫化工也從“概念驗證”階段邁入“規模化項目投建運行”階段。

不過，綠氫化工涉及電力、化工等多學科技術的深度交叉，綠氫與下游化工的耦合以及生產規模向吉瓦級躍升等技術問題還缺乏工程驗證，加上儲能和可再生電力成本還有下降空間，市場規模仍待培育和擴大。

■■ 電價、碳價是決定性因素

據中國化工節能技術協會測算，按照目前能源要素市場價格和投資運營等成本計算，在不考慮碳減排收益的條件下，綠氨、綠醇產品完全成本仍高于傳統技術路線約90%。而在綠電電價為0.15元/千瓦時、碳價為180元/噸的情況下，綠氨產品可實現平價；對于綠醇產品，實現平價的條件為綠電電價0.15元/千瓦時、碳價180元/噸、煤炭和生物質噸產品價格比大于1：1.57。隨著碳價升高、綠電及綠氫價格降低，煤化工耦合綠氫路線及綠氨、綠醇等綠色化學品路線的競爭力會持續提升。預計2030年左右，綠氫替代灰氫路線可基本接近傳統煤化工路線成本，2035年左右以氨醇為代表的綠色化學品路線經濟性優勢將逐步凸顯，迎來產能擴張期。

■■ 政策因素是近期關鍵

綠氫經濟性優勢是實現規模化應用的主要因素，通過政策支持系統設計，創造下游增量需求是推動行業平穩度過培育期進入發展期的關鍵。

國際上，歐盟碳排放交易體系（EU ETS）對船舶碳配額及燃料溫室氣體強度的管理，為綠色液態燃料行業創造了新增需求。在國內，可持續航空燃料應用、煤化工耦合綠氫等領域推出的相關產業政策，為我國綠氫化工下游市場需求提供了增長極。未來，隨著石化化工行業納入全國碳市場以及與碳定價相關政策實施力度增強，綠氫化工產品與傳統產品價差有望進一步縮小，為行業規模化發展提供支撐。

■■ 技術因素是中期根本

在多元化的氫供應格局中，技術成熟度及由此帶來的成本問題是決定灰氫或藍氫向綠氫轉型的前提基礎。盡管我國風光發電成本持續下降，但受限于當前電解槽單體制氫規模，綠氫投資效應仍不理想。

目前，綠氫成本中電耗成本占比70%以上。據中國氫能聯盟預測，2030年前后，我國電解槽規模有望擴大至100吉瓦，制氫成本或將在可再生電力成本下降和制氫設備投資規模效應的雙重作用下加速降低。另外，在氨醇制取工藝方面，需突破常溫常壓條件下合成反應速率較低、催化劑活性不足、性能不穩定等問題，進一步提升產品產率和純度；同時，開發適應前端可再生電力制氫波動性的化工柔性合成調控技術及系統集成優化控制技術等也尤為關鍵。

■■ 市場因素是遠期核心

面對國內市場，盡管合成氨、甲醇等大宗產品領域用氫量規模較大，但由于產品價格敏感度較高，加之綠氫成本較高、行業碳減排壓力尚未完全傳導至企業端等因素，目前，煤化工領域綠氫耦合單個示范項目的綠氫使用量僅在萬噸級別，綠氫需求釋放有限。而電力行業通過企業、政府及社會共擔綠色溢價的創新體制機制，或將成為綠氫化工下游需求增長的重點突破口。

國際方面，碳稅政策加持下，以船舶、航空燃料為代表的綠色液態燃料領域因對成本接受度較高，有望成為氫基綠色燃料規模化應用的先期需求領域。此外，我國周邊以日本和韓國為代表的市場對綠氨、綠醇的需求量不斷增長，也為我國綠氫化工相關產品的消納提供了出口。

■■ 面向未來的建議

一是科學謀劃綠氫化工發展戰略的時序任務重點。近期遵循“以需定產”原則穩慎發展，中長期綜合考慮經濟性、降碳效果及基礎設施配套等因素系統謀劃。新建綠氫化工項目原則上需明確買方需求，重點在可再生能源富集地區建設，并合理調控產能規模。鼓勵在綠氫資源豐富的地區建立完善的儲運系統。

二是不斷完善與發展階段相匹配的綠色產品標準體系。加快研究制定綠色氫氨醇國家標準。研究出臺適合經濟社會發展階段、有利于推動產業規模化的綠色產品認證標準體系，盡快研究出臺以綠色氨醇為代表的碳排放方法學、產品認證標準與機制，建立嚴格的質量管理體系，并與國際相關標準接軌。建立綠色化學品全生命周期追蹤體系，制定涵蓋燃料制備、供應、應用全鏈條。

三是政策支持與市場機制并舉降低成本。積極推進石化化工行業納入全國碳交易市場，通過碳排放權交易等途徑完善產品綠色溢價實現路徑，提升企業采購綠氫原料的積極性。加大對示范項目的政策激勵，提高示范項目競爭力。通過產業中長期貸款、清潔能源基金等，為綠氫化工示范項目提供專項資金支持，加快成果轉化和應用。鼓勵政策創新，推廣綠氫項目不進入園區等政策的適用范圍，探索耦合示范項目用電定價新機制。

四是推動綠氫化工技術、裝備和模式創新。支持符合條件的示范項目對關鍵技術和重大技術裝備的創新研發。探索構建綠氫化工新型產業鏈，以龍頭企業為核心，鼓勵組建產業聯盟，圍繞可持續原料保障及供應鏈完善等產業發展瓶頸，推動產業鏈上下游企業共同參與，培育優勢企業，打造可持續發展新模式。

（李永亮供職于中國石油和化學工業聯合會、錢文濤系能源基金會高級項目主管）