生态环保合规 | 绿色能源项目合规指引系列之十三：绿氢储能项目“软肋”及其合规管理概要

作者：傅前明

氢能，是一个屡屡霸屏的火热议题，但同时也是项目实践中典型的“大雷声+小雨点”。在《绿色能源项目合规指引系列》的开篇中，即已鲜明地提出“……氢能是本世纪最具发展潜力的能源，但大规模产业化尚有较长的一段距离 ，故而暂时不堪绿色能源之实”[1]。然而如果氢能乃源自于风电、光伏发电等绿色能源项目（即“绿氢”），且能够在新型电力系统[2]中发挥稳定、调节等基础性作用（即“氢能配储”），则此类“绿氢储能”项目，因其从属性、独特性而可被列入绿色能源专题探讨范围之内。

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一、氢能及其场景应用

（一）氢与氢能

1.自然状态的氢。氢（H）是化学元素周期表里的第一个元素，在地球上含量丰富、在地壳中的丰度达0.14%，但是自由态的氢气单质在大气中仅占约1/107；氢气的密度约为空气1/13；在常温下氢气的化学性质稳定，但是扩散系数高、特别容易逃逸；在点燃或加热的条件下，氢气很容易和多种物质发生化学反应；氢气与氧结合则容易发生燃烧和爆炸，化合反应生成水；氢气在常见溶剂中的溶解度很低；氢气可以被液化，然后在减压状态下令液氢蒸发，也可以将液氢冻结成固体。

2.作为二次能源的氢能。在常规状态下，氢其实很难被人们所利用，也根本不具备直接作为能源的物理基础。工商业中所需要的大量氢，只能依靠不同的技术路径和生产工艺（如化石能源重整、工业副产提纯和电解水等）进行制备。通常以生产来源和碳排放强度为标准，将制备氢气分为灰氢[3]、蓝氢[4]、绿氢[5]、粉氢[6]四种。在全球气候变化应对的宏观背景下，世界各国寻求减少碳排放的多重努力终于将氢推到了巅峰。据国际能源署（IEA）2022年9月发布的报告，全球共有26个国家发布了氢能战略，其中一些国家正在实施具体政策，重点支持低排放制氢生产和基础设施等商业项目[7]。

3.氢能的优势与劣势。氢来源丰富、绿色低碳、应用广泛。氢能用于燃料电池其能量转化效率较高，具有一定的比较优势，也具有相对可观的应用场景，比如氢燃料汽车等；此外氢能应用于工业、交通、建筑、发电等领域，可加速推进这些重要生产部门的低碳化，为国家“双碳目标”作贡献。但是作为二次能源的氢能也具有明显的不足：其被利用往往需要基于特别的工艺、特殊的设备、特定的用途，故而并不具备常规能源或绿色能源的广泛应用场景；氢能的直接制备成本高、匹配的多是非常规场景；又或囿于低价的化石能源重整、工业副产富余的高碳排放而同受垢病；再则在技术层面上绿氢储能量转换效率弱于电化学电池、抽水蓄能等其他成熟储能技术，在储能技术竞争中存在先天不足。

（二）氢能的应用

按照我国现有顶层设计，未来氢能的应用方向为交通、储能、分布式发电以及工业领域减碳等四大领域。而对此前及当下的具体应用情况，归纳如下。

1.燃料电池。我国十分重视氢能与燃料电池技术创新。根据公开资讯，早在2000年“国家重点基础研究发展计划”（973计划）即启动了“氢能的规模制备、储运及相关燃料电池的基础研究”项目[8]；2001年科技部开展“863计划”后续“氢能技术和高温燃料电池技术”主题研究；2006年国务院《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020年）》将氢能及燃料电池技术列入先进能源技术；2011年6月国家发改委等五部委发布的《当前优先发展的高技术产业化重点领域指南（2011年度）》亦复如是；2014年12月国务院《能源发展战略行动计划（2014-2020年）》，将氢能与燃料电池列为20个能源科技创新战略方向和重点之一；2016年4月国家发改委、国家能源局发布《能源技术革命创新行动计划（2016-2030年）》，明确地将氢能与燃料电池技术创新作为重点任务之一。

2.《绿色产业指导目录（2019年版）》[9]中的应用场景。国家发展改革委、工业和信息化部、自然资源部、生态环境部、住房城乡建设部在指导目录中共提出3个氢能具体应用场景：（1）在第一部分“节能环保产业”之第4“ 新能源汽车和绿色船舶制造”项下有“充电、换电及加氢设施制造”；（2）在第三部分“清洁能源产业”之第2“清洁能源设施建设和运营”项下有“氢能利用设施建设和运营”；（3）在第五部分“基础设施绿色升级”之第2“绿色交通”项下有“充电、换电、加氢和加气设施建设和运营”。

3.《绿色产业指导目录（2023年版）》中的应用场景。需要注意的是，新的《绿色产业指导目录（2023年版）》公开征求意见已于2023年4月15日截止[10]，在2023版指导目录中共2个氢能具体应用场景，都集中在第四部分“清洁能源产业”：（1）之第1“新能源与清洁能源装备制造”项下“氢能‘制储输用’全链条装备制造”；（2）之第四“清洁能源设施建设和运营”项下“氢能基础设施建设和运营”，较好地呼应了《氢能产业发展中长期规划（2021—2035 年）》中对氢能“未来国家能源体系的重要组成部分和用能终端实现绿色低碳转型的重要载体”的定位。

4.推动氢能应用项目示范。我国氢能产业总体落后于发达国家，但发展势头良好。2019年《政府工作报告》提出“推动充电、加氢等设施建设”；2021年3月氢能被写进《第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》，同年10月国务院发布《完整准确全面贯彻新发展理念 做好碳达峰碳中和工作的意见》，指出“统筹推进氢能制储输用全链条发展”“加强氢能生产、储存、应用关键技术研发、示范和规模化应用” 同年11月国内首次规模化利用光伏发电直接制氢的“中国石化新疆库车绿氢示范项目”开工，该项目将新建300兆瓦的光伏电站、年产能2万吨的电解水制氢厂、规模约21万标立方的储氢球罐、输氢能力每小时2.8万标立方的输氢管线及配套输变电等设施，其所生产的绿氢将供应中国石化塔河炼化用以替代现有天然气化石能源制氢，预计每年可减少二氧化碳排放48.5万吨[11]。尽管该项目进程遭遇了挫折[12]，但仍将在今年6月底建成投产[13]。

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二、“绿氢”之于储能

我国绿色能源资源禀赋与绿色电力负荷之间存在着天然的时间、空间错配，而随着风电、光伏发电项目的持续发展，电网消纳绿色电力的潜力日趋紧张，传统的“发输配送用”体系正逐渐让位于高比例新能源供给消纳的新型电力系统。《“十四五”新型储能发展实施方案》将氢储能列入“十四五”重点发展的新型储能技术，而氢能作为理想的能量储存介质，其最大的优势是能够为异种能源之间的转换提供多样化的解决方案。因此在新型电力系统“源网储荷”一体化建设中，绿氢储能将占据重要的地位。

（一）绿氢与储能的高契合度

1.全额消纳绿色能源需要氢储能的规模对冲。风电、光伏发电的随机性、波动性、间歇性，必须以常备的大规模、长周期、高强度的储能予以平衡，而唯有氢储能在规模上可轻易实现亿千瓦时级的容量储存。因此，氢储能优胜于商业化抽水蓄能和压缩空气等大规模储能技术，可助力绿色能源的大规模消纳、实现电网的大规模调峰。

2.氢储能需要大规模量的廉价氢。如前所述，氢的获取成本较高。大规模氢储能所使用的氢，一方面必须摈弃高排放、高价格的传统化石能源重整制氢（灰氢），另一方面又因空间距离和规模数量限制而不能兼及工业副产氢，因此只能转向廉价电力支持下的电解水制氢[14]。

3.绿色能源可提供丰裕的廉价绿氢。风电、光伏发电项目在电网指令不宜上网的时段，可将富余电力以PTG(Power to Gas)技术获取廉价氢气并以专用存贮装置收贮，通过持续生产绿氢、将绿色能源转换为氢能，后期则可通过燃料电池发电、混烧或直燃发电设施，以调峰方式上网。因此，绿氢储能是解决风电、光伏发电等绿色能源消纳及并网稳定性痼疾的优选路径之一。

不过囿于技术水平，绿氢储能在再次释放能量过程中的转化总效率不高，项目经济性比较薄弱。尽管如此，在未来大基地绿色能源、大规模储能场景下，绿氢与储能之间的良性互动必定具有广阔的发展前景。

（二）绿氢储能项目实践

《氢能产业发展中长期规划（2021-2035年）》明确，发挥氢能调节周期长、储能容量大的优势，开展氢储能在可再生能源消纳、电网调峰等应用场景的示范，探索培育“风光发电+氢储能”一体化应用新模式。

1.绿氢长距离跨区域运输。氢可以固相、液相、气相的形式存储在储氢材料、高压罐中，储存时间可长达数周，因此可以进行长距离运输，如2020年10月沙特阿美公司向日本出口了世界首批40吨氢基蓝氨[15]。截至2022年10月31日，我国累计建成加氢站296座，我国加氢站数量位居世界第一[16]。

2.风光制氢。绿色能源头部企业多为央企，其以“风光水互补”、“风光火储”以及“水风光蓄储”等一体化项目为投资重点，其间也不乏对绿氢的战略布局，如“中国华能”官微发布“华能氢”的“小目标”：在“北线”和“东线”新能源发展基地，以5%的弃电进行电解水制氢每年可生产约10万吨“绿氢”[17]，华能集团在辽宁省营口开展“风光储氢”一体化大型综合能源基地建设、在内蒙古科尔沁右翼前旗开展3GW风电制氢项目和在赤峰市开展“风光储高比例耦合绿电制氢”示范项目[18]、在山西芮城县开展“风、光、水、储、氢、生、热”、“源网荷储”两个一体化建设等等[19]。

3.氢储能项目。据公开信息，百兆瓦级氢储能项目“张家口200MW/800MWh氢储能发电工程”的初步设计于 2021年11月13日通过专家评审，项目预计在2023年建成投运[20]。2022年1月山西首座氢储能综合能源互补项目正式签约，项目以大唐云冈热电公司热电资源为基础，建设以氢为主的储能项目[21]。2022年3月21日青海省发改委公示了两个氢储能项目：东方电气集团东方锅炉股份有限公司的“离网制氢、用氢示范项目”和华电青海分公司的“新能源电站弃电制氢、用氢示范项目”[22]。

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三、绿氢储能项目合规

（一）绿氢储能的规范与规划

1.绿氢储能基础规范欠缺。作为储能介质的氢能尚未被纳入能源法律管理体系，在现行有效的《可再生能源法》《节约能源法》《循环经济促进法》及对应的行政法规、规章中，均未见氢能的“身影”；而即使在《能源法（征求意见稿）》的正文部分也未提及氢能，而仅在附则对“能源”的术语解释中提到1次氢能[23]；事实上“能源法”立法工作多年来障碍重重；而合理预测，在中短期内绿氢储能无可期待获得专门的立法保障。

2.国家层面的规划出台。2022年3月国家发改委发布《氢能产业发展中长期规划（2021—2035 年）》，将氢能确定为未来国家能源体系的重要组成部分和用能终端实现绿色低碳转型的重要载体，将氢能产业确定为战略性新兴产业和未来产业重点发展方向。推动在储能领域积极示范应用，发挥氢能调节周期长、储能容量大的优势，开展氢储能在可再生能源消纳、电网调峰等应用场景的示范，探索培育“风光发电+氢储能”一体化应用新模式，逐步形成抽水蓄能、电化学储能、氢储能等多种储能技术相互融合的电力系统储能体系。探索氢能跨能源网络协同优化潜力，促进电能、热能、燃料等异质能源之间的互联互通。

3.地方规划蓬勃。截至目前国内已有21个省级及69个市级出台相应的氢能规划[24]，基本集中在力促燃料电池汽车产业发展方面，如2022年10月9日深圳国际氢能产业园在盐田正式揭牌，赋能燃料电池系统、燃料电堆及关键零部件等关键企业并发布《盐田区加快打造氢能产业创新发展高地行动计划（2022-2025年）》[25]。

4.《2023年能源工作指导意见》。国家能源局提出在2023年要“加强新型电力系统、储能、氢能……等标准体系研究”“积极推动氢能应用试点示范，探索氢能产业发展的多种路径和可推广的经验”“加快攻关新型储能关键技术和绿氢制储运用技术，推动储能、氢能规模化应用”。

5.既有标准体系。关于氢能、绿氢储能的标准尚有待完善，但是此前对于氢气制备、氢气日常使用以及加氢站、氢燃料电池的相关国家强制标准已有相当的积淀。经过检索，计有：《氢气 第1部分：工业氢》（GB/T 3634.1-2006）、《氢气 第2部分：纯氢、高纯氢和超纯氢》（GB/T 3634.2-2011）、《氢系统安全的基本要求》（GB/T 29729-2013）、《水电解制氢系统技术要求》（GB/T 19774-2005）、《汽车加油加气加氢站技术标准》（GB 50156-2012）、《加氢站技术规范》（GB 50516-2010）（2015年修订）、《氢气使用安全技术规程》（GB 4962-2008）、《加氢站用储氢装置安全技术要求》（GB/T 34583-2017）、《移动式加氢设施安全技术规范》（GB/T 31139-2014）、《质子交换膜燃料电池汽车用燃料 氢气》（GB/T 37244-2018）、《质子交换膜燃料电池供氢系统技术要求》（GB/T 34872-2017），等等。

根据《中华人民共和国标准化法》《强制性国家标准管理办法》的规定，强制性国家标准的编号由强制性国家标准代号（GB）、顺序号和年代号构成；强制性国家标准必须执行。

（二）合规要点之危险化学品定位

1.氢是危险化学品。根据《危险化学品安全管理条例》和《危险化学品目录（2015）》，氢（氢气）被列为第1648种危险化学品，其CAS号为“1333-74-0”，由此而引申出对氢自身以及含氢建设项目的强监管措施，包含在《危险化学品登记管理办法》《危险化学品经营许可证管理办法（2015）》《危险化学品建设项目安全管理办法》《危险化学品输送管道安全安全管理办法》等法律规范之中。

2.压缩氢、冷冻液态氢属于危险货物。根据《危险货物品名表（List of dangerous goods）GB 12268-2012》）“压缩氢”“冷冻液态氢”被纳入危险货物之列，所以涉及到运输环节须严格遵守《道路运输条例》《道路危险货物运输管理规定（2019修正）》《危险货物道路运输安全管理办法》《铁路危险货物运输安全监督管理规定（2022修订）》《港口危险货物安全管理规定（2019修正）》等法规规章的规定。

3.全领域、全流程提级管理。绿氢储能项目的全体组成，包括氢的制备、储存、包装、运输、经营等方方面面，亦应同样适用于危险化学品以及危险货物相关法律、法规、规章和强制性国家标准。 

（三）合规要点之储氢装置为压力容器

1.特种设备管理。绝大部分的储氢和输氢设备均属于特种设备，因此在氢的制备、储存、运输和经营等过程中必须 符合特种设备监管相关规定，包括但不限于《特种设备安全法》《特种设备安全督察条例》等。

2.特种设备作业人员管理。同上理，绿氢储能项目中与特种设备关联的相关工程技术人员，属于法律上的特种设备作业人员，应当符合《特种设备作业人员监督管理办法》等监管规范的要求。

（四）合规要点之绿氢储能的配储属性

由于绿氢储能从根本上是绿色能源项目（包括风光大基地项目）的配属组成，因此在符合通常绿色能源项目合规管理的基础之上，还应当特别注意：

1.环境影响评价。根据《环境影响评价法》的规定，国家对建设项目的环境影响评价实行分类管理，建设单位应当按照规定组织编制环境影响报告书、环境影响报告表或者填报环境影响登记表，而《建设项目环境影响评价分类管理名录（2021年版）》未涉及“氢”以及“绿氢储能”项目，这其中所隐含的合规风险将是利害攸关的，必须引起项目业主的高度重视。

2.安全生产许可。根据《安全生产法》和《安全生产许可证管理条例》，对危险化学品生产企业实行安全生产许可制度，企业未取得安全生产许可证的，不得从事生产活动。

3.工业产品生产许可。根据《工业产品生产许可证管理条例》，国家对危险化学品及其包装物、容器等实行许可证管理。

4.取水许可与缴纳水资源费。由于绿氢制备需要以水为原料，而根据《取水许可和水资源费征收管理条例》《取水许可管理办法》的规定，取用水资源的单位和个人，除条例规定的特殊情形外，都应当申请领取取水许可证，并缴纳水资源费。

5.防雷装置设计审核和竣工验收。现行法律法规规章并未直接对“氢”以及“绿氢储能”项目作出强制性规定，但是根据《防雷装置设计审核和竣工验收规定》和国家强制标准《建筑物防雷设计规范》（编号为GB50057-2010），“绿氢储能”项目应当通过防雷装置设计审核和竣工验收。

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[1] 可参见拙文：《绿色能源项目合规指引系列之一：汇总绿色能源项目合规依据》，载威科先行法律信息库，https://law.wkinfo.com.cn/professional-articles/detail/

[2] 新型电力系统是“以高比例新能源供给消纳体系建设为主线任务……具有安全高效、清洁低碳、柔性灵活、智慧融合特征的能源系统” ，参见《新型电力系统发展蓝皮书（征求意见稿）》，载国家能源局官网，http://www.nea.gov.cn/2023-01/06/c_1310688702.htm

[3] 灰氢指通过化石重整（煤、天然气）、工业副产（焦炉煤气、化肥工业、氯碱、轻烃利用）等生产的氢气。

[4] 蓝氢是将二氧化碳副产品捕获、利用和封存（CCS）而制取的氢气，是从灰氢到绿氢的重要过渡态。

[5] 绿氢是利用绿色能源（如太阳能或风能等）发电后再通过电解工序制取的氢气，其制取技术路线主要是电解水，可以达到净零碳排放。

[6] 粉氢是以来源丰富的水为原料，利用核能大规模生产的氢气。

[7] IEA：《Global Hydrogen Review 2022 – Analysis》， https://www.iea.org/reports/global-hydrogen-review-2022

[8] 中国科学院：《氢能973项目上海交流会在有机所举行》，https://www.cas.cn/hy/xshd/200304/t20030425_1690732.shtml

[9] 下载自息烽县人民政府官网，http://www.xifeng.gov.cn/zwgk/zdlygk/xcyxdn/201907/t20190722_62996789.html

[10] 国家发改委：《关于向社会公开征求<绿色产业指导目录（2023年版）>（征求意见稿）意见的公告》，ttps://yyglxxbsgw.ndrc.gov.cn/htmls/article/article.html

[11] 中国石化集团官网：《全球最大光伏绿氢生产项目落户新疆库车》，http://www.chinacpc.com.cn/info/2021-11-30/news_5849.html

[12] 网易新闻：《200兆瓦光伏装机被毁！中石化库车绿氢项目遭风灾！》，https://www.163.com/dy/article/HNJPIUVF0519BMQA.html

[13] 北极星氢能网：《全球最大绿氢项目最新进展！》，https://news.bjx.com.cn/html/20230104/1280841.shtml

[14] 电解水制氢是绿氢的一种制作方式，目前主要是碱性水电解（AE）、质子交换膜水电解（PEM）、阴离子交换膜水电解（AEM）以及固体氧化物水电解（SOE）四种技术路线。

[15] 驻沙特阿拉伯王国大使馆经济商务处：《沙特阿美公司向日本出口全球首批蓝氨》，载商务部官网，http://www.mofcom.gov.cn/article/i/jyjl/k/202010/20201003006927.shtml

[16] 中央人民政府官网：《国家能源局：我国加氢站数量位居世界第一》，http://www.gov.cn/xinwen/2022-04/13/content_5685072.htm

[17] 北极星氢能网：《华能科尔沁右翼前旗3GW风电制氢项目拟开展前期工作》，

https://m.bjx.com.cn/mnews/20210220/1136896.shtml

[18] 搜狐网：《新建500MW光伏！华能内蒙古巴林右旗签订风光氢储项目合作》，https://www.sohu.com/

[19] 腾讯网：《18个项目、1000亿＋！国家电投、大唐、华能等央企持续扩张光伏》，https://new.qq.com/rain/a/20210301A04LFC00

[20] 国际氢能网：《全球最大氢储能发电工程初步设计通过评审》，https://h2.in-en.com/html/h2-2409344.shtml

[21] 中国储能网：《山西省计划建首座氢储能综合能源互补项目》，http://escn.com.cn/news/show-1008931.html

[22] 青海省人民政府官网：《青海省“揭榜挂帅”新型储能示范项目建设》，http://www.qhio.gov.cn/system/2022/04/17/013554377.shtml

[23] 《能源法（征求意见稿）》第一百一十五条（术语的法律解释） “本法中下列用语的含义：（一）能源，是指产生热能、机械能、电能、核能和化学能等能量的资源，主要包括煤炭、石油、天然气（含页岩气、煤层气、生物天然气等）、核能、氢能、风能、太阳能、水能、生物质能、地热能、海洋能、电力和热力以及其他直接或者通过加工、转换而取得有用能的各种资源。”，可参见国家能源局官网：《关于<中华人民共和国能源法（征求意见稿）>公开征求意见的公告》，http://www.nea.gov.cn/2020-04/10/c_138963212.htm

[24] 北极星氢能网：《11.1万辆氢车！90地氢能产业发展规划汇总》，https://news.bjx.com.cn/html/20230103/1280303.shtml

[25] 深圳市人民政府官网：《打造大湾区氢能产业创新发展高地 深圳首个国际氢能产业园在盐田揭牌》，http://www.sz.gov.cn/cn/xxgk/zfxxgj/gqdt/content/post_10158966.html

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作者：傅前明  高级合伙人

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