氢在我国主要作为原料用于合成氨、合成甲醇、炼化等传统高耗能化工生产流程，但由于灰氢生产过程中的碳排放，其应用并未发挥减碳效果。2023年8月，新疆库车绿氢示范项目全面建成投产，标志着我国绿氢规模化工业应用实现零的突破。在双碳目标的引领下，我国氢能产业发展迎来新发展局面。
1.绿氢供应消费体系面临的新格局
氢的发展定位在工业原料的基础上增加了二次能源属性，随着波动性电解制氢、掺烧发电、燃料电池等关键技术的产业化示范应用，氢能将在新型能源体系中发挥跨能源品种灵活转换和高效低碳清洁替代的作用。氢的供需链条将随之发生深刻的结构性调整，从供应结构、消费形式和储运形态等多方面都将面临新的发展局面。
从供应侧看，提升绿氢在供应结构中的比例将成为重要趋势，三北地区将成为我国主要氢源地。随着新能源发电设备以及电解槽等成本的下降，2022年部分地区风光互补电解水制氢成本约20元/千克，预计到2030年，制氢成本将进一步下降至12-14元/千克。值得注意的是，尽管西北地区水资源相对紧缺，但在2030年前，水资源不构成绿氢规模化开发的限制因素。综合资源禀赋和区位条件等因素分析，内蒙古、吉林等省份有潜力率先发展成为我国绿氢供应基地。
从消费侧看，2030年我国将逐步构建起以化工、交通为重点，以冶金和能源电力为新增长极的绿氢消费体系。在三北地区，内蒙古、河北、新疆、陕西等地将开展煤化工、炼化、交通和少量冶金行业等应用。山东、江苏、上海将在东部省份中率先开展绿氢应用，在炼化、合成氨和交通领域均有大量绿氢消费能力。预计到2030年，我国绿氢消费量将发展至百万吨以上规模，主要集中在内蒙古、山东、河北、新疆、陕西、上海、宁夏、辽宁、江苏等省份。
从全国范围内绿氢的供需平衡看，2030年绿氢净输出省份主要分布于我国的西北、东北地区，包括内蒙古、甘肃、吉林、黑龙江、青海、宁夏、四川等地，其中内蒙古、甘肃、吉林、黑龙江的绿氢净输出量在20万吨以上。预期到2030年，将有近一半的绿氢存在跨地市流动需求，区域互动成为重要的产业形态，规模化的氢气储运基础设施成为氢能产业发展的刚性需求。
我国首个万吨级光伏发电直接制绿氢项目
新疆库车绿氢示范项目
2.绿氢供应消费体系需鼓励区域内协同互动发展
为应对新发展趋势下氢能产业发展新格局，需要以科学性、系统性、前瞻性的眼光统筹氢能产业发展布局。氢气的终端售价对运输成本十分敏感，规模化生产基地应靠近消费市场进行配置。因此，建议优先在资源条件好、消纳市场广阔的区域优先布局，鼓励加强区域内的省市间协同互动发展。
（一）蒙陕宁能源化工“金三角”地区：西北绿氢供应中心+绿色煤化工产业集群
以内蒙古鄂尔多斯、陕西榆林、宁夏宁东为核心的蒙陕宁能源化工“金三角”地区，风光资源丰富，具备化工、交通、冶金产业等大规模、多元化氢能消纳前景，建议将该地区打造成为绿氢生产、消费、外送全面发力的百万吨级全国绿氢先行示范区。在绿氢供应侧，支持内蒙古打造我国北部绿氢供应中心；在绿氢消费侧，建议以鄂尔多斯、榆林、宁东三大国家级现代煤化工基地为中心构建全球首个绿氢化工产业集群；积极有序推进燃料电池汽车在矿用机械、短倒运输等典型场景的示范应用；规划建设北至黄河几字弯，南至榆林、宁东的区域输氢管道，整合鄂尔多斯及周边的优质绿氢资源输送至各大用氢中心，实现区域内的“北氢南送”示范。
蒙陕宁能源化工金三角绿氢先行示范区发展设想
（二）东部沿海省份：工业副产氢+氢气消费中心
在山东、浙江、江苏、福建、广东等东部沿海各省，工业副产氢来源多样，氢气消费场景丰富，建议作为优先发展的氢气消费先行示范区。综合炼化、煤化工、交通等领域的需求综合考虑，2030年其绿氢消费潜力约在80万吨，具体发展进程主要受到绿氢供应基础设施建设进度的影响。山东地区距离我国北部绿氢生产基地距离较近，输氢管道距离约600-800公里，可以先行建成绿氢供应管道。2030年后，随着海上风电的成本降低和规模化开发，东部地区有望实现海风制氢+就近消费。推动各省协同构建多元化氢气消费模式，建立健康发展的氢能产业商业体系，构建以炼化和水陆交通领域规模化发展、在能源电力领域推广创新示范的消费格局。
（三）京津冀地区：风电制氢+绿氢冶金交通示范区
依托当地的钢铁产业与交通城市示范群，2030年京津冀地区绿氢消费有望达到40万吨规模。在氢气供应方面，京津冀地区具有本地规模化新能源制氢和毗邻内蒙古氢源地的双重优势。目前中国石化启动的首条长距离纯氢输送管道项目以乌兰察布为起点、供应京津冀，京津冀地区将成为“西氢东送”第一批受端地区。在绿氢资源供应保障和当地钢铁产业基础上，将京津冀地区建设成为我国绿氢冶金示范区。结合京津冀燃料电池汽车示范城市群建设，推动氢气“制储输用”及氢燃料电池汽车示范。
3.构建氢能基础设施，支撑绿氢供应消费体系建设
氢能基础设施是绿氢供应消费体系建设的重要支撑，当前阶段应当积极推动在重点区域因地制宜布局氢能基础设施。在蒙陕宁能源化工基地、沿海炼化基地、京津冀冶金基地、燃料电池汽车示范城市群等重点区域逐步推进可再生能源制氢站、氢气管道、油氢合建站等基础设施建设，探索基础设施因地制宜发展布局，形成区域示范带动效应，持续有序放大示范规模。
从长远看，未来将逐步统筹构建氢能跨区域输运基础设施体系。未来随着化石能源消费量的减少，我国跨区域的煤炭、天然气流动量将逐渐减少，电力流成为我国主要的能源配置形式，将给电网造成巨大压力。氢气管网作为特高压输电通道的有益补充，氢能流将与电力流协同互补，共同实现可再生能源资源的远距离输送和清洁高效利用。通过构建氢能资源配置平台，推动跨地市、跨省的氢能互联互通，实现全国性的资源优化配置，助力解决我国可再生能源资源供给和需求空间不匹配的矛盾。
