海岛制氢在粤港澳大湾区的发展建议

//大陈岛氢能综合利用示范工程远景。（国网浙江省电力有限公司台州供电公司供图）

一、粤港澳大湾区海洋经济高质量发展的现状和问题

2019年印发的《粤港澳大湾区发展规划纲要》提出，大湾区要构建具有国际竞争力的现代海洋经济产业体系，加强粤港澳合作，拓展蓝色经济空间，共同建设现代海洋产业基地。但是，粤港澳大湾区海洋经济发展仍面临以下重大问题。

一是海洋经济统筹协调能力不强。粤港澳大湾区尚未建立完善的海洋经济发展统筹协调机制，多头管理与管理缺位并存。陆海经济规划与发展尚未有效衔接，产业链上下游资源缺乏整合，城市间仍有待通过分工协作实现差异化发展。比如，广东省九市均提出要发展海上风电、海洋生物医药等海洋战略性新兴产业，但由于缺乏自上而下的统筹和协调，导致区域间海洋产业发展面临竞争多于合作的困境。

二是海洋科技创新能力有待提升。我国海洋科研机构格局“北重南轻”，仅青岛就聚集了全国三分之一以上的海洋科研和教学机构、70%的涉海两院院士以及50%的海洋高层次科研人才。根据《现代海洋城市报告（2021）》从科技创新策源维度的评价，深圳、广州、香港的科技创新能力处于第二梯队，与第一梯队仍有较大差距。总体来看，粤港澳大湾区海洋领域的科研力量相对薄弱，海洋专业技术人员不足，涉海就业人员占地区就业人员比重低于上海、天津等省市，海洋能利用、海洋生物制药等领域基础研究薄弱，关键产品和核心零部件仍依靠进口。

图1 现代海洋城市科技创新策源维度梯队排名 资料来源：《现代海洋城市报告（2021）》

三是海洋资源开发利用不充分。粤港澳大湾区海岸线长，海湾海岛数量众多，海域面积2.01万平方公里，大陆岸线总长1479.9公里，海岛1000多个，海洋生物种类丰富，石油资源量约为80亿吨，天然气水合物现储量巨大。但是，大湾区大量优质海洋资源仍处于闲置浪费状态。具体而言，海域使用过度集中在近岸浅水海域及沿海滩涂，并且以交通运输用海和工业用海为主；在离岸海域，除航运和捕捞渔业外，其他海洋产业活动很少；岛屿基本上处于待开发状态，尤其缺乏岛屿群的规模化开发利用。

上述问题严重制约了粤港澳大湾区海洋经济的高质量发展，导致其海洋经济大而不强。以广东省为例，2021年滨海旅游、海洋交通运输、海洋油气和海洋渔业四个传统产业增加值占海洋产业增加值的比例高达92%，海洋电力、海洋工程建筑、海洋生物医药等新兴产业虽然发展迅速，但尚处于培育阶段。

图2 2021年广东省主要海洋产业增加值构成 资料来源：《广东海洋经济发展报告（2022）》

二、粤港澳大湾区氢能发展的优势和挑战

（一）粤港澳大湾区氢能缺口巨大

氢能作为一种可再生的二次能源，具有来源丰富、热值高、能量密度大、反应零排放等优势，是交通运输、工业和建筑等领域大规模深度“脱碳”的最佳选择。氢能将在实现“双碳”目标过程中发挥重要作用。

粤港澳大湾区氢能产业具备良好的基础，发展势头迅猛。2021年9月，广东省获批建设燃料电池汽车示范城市群。广东省结合产业发展实际，确定由佛山市牵头，联合各城市组建燃料电池汽车示范应用广东城市群。目前，广东省氢能产业总产值已超百亿元，位居全国第一。《广东省能源发展“十四五”规划》提出打造氢能产业发展高地。粤港澳大湾区的广州、深圳、佛山、东莞、香港等核心城市均发布了氢能产业的相关规划，提出了雄心勃勃的发展目标。

但是，大湾区氢能产业的发展也面临非常严峻的挑战——缺氢。现阶段大湾区氢能短缺的问题已经显现出来。作为国内氢燃料电池汽车和加氢站规模最大的城市之一，佛山已购置上牌氢能公交车1000辆，投运氢能物流车448辆，氢能客车3辆，建成加氢站25座，其中已投入运营16座，氢能示范应用走在全国前列。然而，佛山每天用氢需求量在16～18吨，但供给量只有5吨，缺氢导致佛山的氢能汽车真正跑起来的不到三分之一。如果不加强氢源建设，随着氢能产业的快速发展，大湾区的缺氢问题将越来越严重。

表1 大湾区主要城市氢能产业发展规划及目标

（二）发展绿氢是粤港澳大湾区化解“氢荒”的根本途径

粤港澳大湾区的缺氢主要由于供需错位造成的。粤港澳大湾区氢能产业发达、用氢量大，但是我国氢能生产主要集中在西北和华北地区，氢能产量超过400万吨的省份有内蒙古、山东，产量超过300万吨的省份有新疆、陕西和山西，产量超过200万吨的省份有宁夏、河南和河北，产量超过100万吨的省份有江苏、安徽、四川、辽宁和湖北。

在我国氢能产业链中，制氢端和加氢端相对成熟，氢气降本的制约因素主要在储运环节。氢气在常温常压状态下密度极低、单位体积储能密度低、易燃易爆等特性，导致氢能的安全高效输送和储存难度较大。当前，制氢的价格仅占用户购买氢气价格的15％左右。

目前，我国氢气约77.3%来自于化石能源制氢，21.2%来自于工业副产氢，仅1.5%由电解水制氢提供。广东省燃料电池汽车用氢主要来自于工业副产氢，广州中石化和巨正源氢能是最主要的供应商。总体来看，粤港澳大湾区利用外地氢源运输成本高、时效性差，工业副产氢不能从根源上保障氢能产业的绿色低碳发展。

近年来，随着海上风电装机量的不断增加，为了促进不稳定的海上风电的消纳利用，欧洲国家已经开展海上风电制氢的示范工程，未来随着技术提升、成本下降，海上风电的商业化进程将加快。因此，充分利用海上风电资源就近制备绿氢，实现本地化氢源供给是化解粤港澳大湾区“氢荒”的根本途径。

（三）粤港澳大湾区具备发展绿氢的海上风电和海岛资源

粤港澳大湾区海上风电和海岛资源丰富，为绿电制氢提供了良好的条件。根据《广东省海上风电发展规划（2017-2030年）》，广东沿海海面100米高度层年平均风速可达7米/秒以上，在离岸略远的粤东海域，年平均风速可达8～9米/秒或以上；有效风力出现时间百分率可达82%～93%，可利用有效风速小时数较高，全省近海海域风能资源理论总储量约为1亿千瓦。广东省积极推动海上风电的规模化开发，加快打造粤东粤西两个千万千瓦级海上风电基地，规划2030年底建成投产海上风电装机容量约3000万千瓦。

广东海域辽阔，大陆海岸线长度居全国首位，且拥有海岛数量位居全国第三，完全能够满足海岛制氢的空间需求。

（四）海上风电制氢将推动大湾区形成海洋经济生态体系

海洋经济是经济高质量发展的“蓝色引擎”，大力发展海洋经济是粤港澳大湾区建设的重要抓手。

海上风电制氢产业链长、产值大，上游的制氢环节涵盖风机整机制造、关键零部件生产、海工施工及相关服务业以及电解水装备等，中游氢气储运涉及到分离、纯化、增压、液化、储存、运输等环节的材料和装备制造，下游氢能应用场景广泛，包括交通运输领域的车辆、船舶、航空器，以及储能、分布式发电等。根据中国氢能联盟的预计，2020-2025年我国氢能产业产值将达到1万亿元，2026-2035年产值将达到5万亿元。因此，海上风电制氢具有强大的产业带动作用，将加快推动大湾区海洋经济转型升级。

以海岛为基地，因地制宜，试点开展资源集成型、环境友好型的“零碳能源岛”，探索开展发电、制氢、海水淡化、海洋牧场、储能、船舶氢能加注等业务，逐步构建“海洋粮仓+蓝色能源”的海洋综合能源开发模式，不仅能够为大湾区发展氢能产业提供丰富的氢源，还将推动大湾区形成多产业互联互通、融合发展的海洋经济生态体系。

三、对策建议

（一）编制专项规划统领发展

粤港澳大湾区开展海岛制氢所涉及的区域和产业较多，为了整合资源、促进区域和产业链协同发展，必须做好顶层设计，编制专项发展规划。

通过编制专项规划，能够进一步统一思想、盘点资源，明确发展目标、重点项目和发展路径，制定保障措施。以专项规划为统领，优化海岛开发布局、港口码头和航运路线设计，促进风机、制氢、储运等环节装备制造产业链条的协同和产业资源的集聚，降低氢能综合成本。

（二）充分开发利用海洋资源

粤港澳大湾区的香港、深圳等核心城市产业发展空间紧张，未来面向海洋、海岛拓展发展空间是重要的途径。

以“零碳能源岛”为枢纽，不仅能够辐射周边海域更高效地利用海上风能，而且通过岛屿的互联互通能够推动海上风电的开发逐步走向远海、深海。同时，依托“零碳能源岛”，在广阔的海洋中打造一批集能源供应、远洋渔业、海上牧场、海岛旅游为一体的综合型基地，便于更好地开发利用海洋资源的潜在价值，提高海洋经济整体效益。

（三）加强海洋科技创新

围绕海洋产业链部署创新链、围绕创新链配置人才链、围绕人才链完善教育链，加快粤港澳大湾区海洋科技创新，以创新驱动海洋经济发展。

一是以“揭榜挂帅”“赛马”机制激发创新潜能。坚持海洋科技创新与体制机制创新“双轮”驱动，整合风机产业链和氢能产业链的龙头企业和科研院所的力量，开展协作攻关，突破核心关键技术。二是构建大湾区创新平台和产业基地。充分利用香港、澳门的科技资源，积极推进“广深港澳”科技创新走廊建设，对跨区科技创新合作模式进行制度创新，积极搭建两岸科技创新平台。三是开放合作聚集资源。加强与世界一流海洋院校、国家海洋科研机构合作，引进优质资源。

（四）加快推动开展试点示范

加快开展“零碳能源岛”试点示范，可以支持深圳率先在深汕特别合作区开展试点，大湾区以海岛制氢为突破口，打造海洋经济生态体系探索经验。

深汕特别合作区不仅能为开展制氢示范提供空间支持，还能为制氢提供绿电保障。深汕特别合作区海上风电资源丰富，位于粤东千万千瓦级海上风电基地的重要位置，目前有鲘门和汕尾红海湾两个海上风电场选址，装机潜力为260万千瓦。

《深圳市海洋经济发展“十四五”规划》提出，以深汕特别合作区重点片区为核心打造深汕产业拓展区，重点引导海洋科技成果在深汕合作区实现产业化落地，重点促进海上风电等新能源产业落地应用。并规划建设现代海洋产业基地和现代化养殖示范场、临港产业园区。如果开展“零碳能源岛”试点，则可以岛屿为基地，以海风制氢为纽带将装备制造、海洋牧场、海洋旅游等链接起来，并依托海风制氢的应用场景推动“广深港”海洋科技创新走廊、“深惠汕”海洋产业发展走廊科技创新成果的落地，逐步打造有机的海洋产业生态体系。

综上所述，粤港澳大湾区具备非常优越的海洋资源条件，以海上风电和海岛制氢打造“零碳能源岛”，将成为引爆海洋经济高质量发展的重要突破口。以“零碳能源岛”为发展载体，推动海上风电、海风制氢、海洋工程装备、现代养殖、海洋旅游等产业集群逐步形成海洋产业生态体系，将推动大湾区海洋经济实现良性、可持续发展，并发挥示范引领作用，将相关技术和模式在全国范围内推广。同时，粤港澳大湾区充分发挥对港澳台的辐射作用，为台湾和香港的能源安全与低碳发展提供可复制的解决方案；并进一步发挥“21世纪海上丝绸之路”的重要支点作用，向沿线的印度尼西亚、芬兰、马达加斯加以及南太平洋岛国等推广“零碳能源岛”模式，助力其应对气候变化和产业发展，提升我国的国际影响力和全球海洋治理话语权。