东北地区是我国重要的工业基地和粮食产地，为我国现代化建设做出了历史性贡献，随着改革开放的不断深入，东北地区面临着一些困难和问题，如发展速度放缓、发展程度相对滞后。党中央、国务院高度重视东北地区发展，2003年，国务院发布了《关于实施东北地区等老工业基地振兴战略的若干意见》(中发〔2003〕11号)，2009年国务院发布了《关于进一步实施东北地区等老工业基地振兴战略的若干意见》(国发〔2009〕33号)，2016年国家发展改革委发布了东北振兴“十三五”规划，2021年9月国务院批复了东北全面振兴“十四五”实施方案，这是党中央、国务院做出的关于东北发展的又一重大决策，必将有力地促进东北地区的高质量发展。

目前能源供需矛盾突出、供需缺口较大是东北地区全面振兴亟需破除的障碍。绿氢是指以风光等可再生能源为制氢能源所生产的氢气，区别于化石能源制氢，绿氢制取过程清洁无污染、碳排放很低甚至实现零排放，有望成为未来低碳时代氢气制备的重要来源之一。在可再生能源资源丰富的东北，以绿氢的方式就地转化可再生能源，一方面能够促进东北区域低碳发展，另一方面也能弥补东北区域能源及化工原料不足，对全面振兴东北具有重大意义。

1 东北全面振兴政策分析

2021年9月份，国务院发布了关于东北全面振兴“十四五”实施方案的批复，批复中要求“从推动形成优势互补高质量发展的区域经济布局出发，着力破解体制机制障碍，着力激发市场主体活力，着力推动产业结构调整优化，着力构建区域动力系统，着力在落实落细上下功夫，走出一条质量更高、效益更好、结构更优、优势充分释放的发展新路，推动东北全面振兴实现新突破。” [1]

《东北全面振兴“十四五”实施方案》为推动东北全面振兴和全方位振兴指明了方向，明确了重点，其中的6大主要任务包括：一是将深化国资国企改革作为推动东北振兴取得新突破的“牛鼻子”；二是将促进民营经济高质量发展作为推动东北振兴取得新突破的“关键招”；三是将开放合作作为推动东北振兴取得新突破的“助力器”；四是将产业结构调整升级作为推动东北振兴取得新突破的“发力点”；五是将构建高质量发展的区域动力系统作为推动东北振兴取得新突破的“动力源”；六是将提升民生保障能力作为推动东北振兴取得新突破的“落脚点”。

产业结构调整是东北“振”的重点和“兴”的方向，要加快培育战略性新兴产业和现代服务业，包括氢能在内的新能源产业是战略性新兴产业的重要组成部分。在构建高质量发展区域动力系统时，要积极探索富有地域特色的高质量发展新路径，推动形成优势互补高质量发展的区域经济布局，推动资源型地区转型发展和老工业城市调整改造，巩固国家粮食安全“压舱石”地位，筑牢祖国北疆生态安全屏障。

能源和化工行业是关系国计民生的重要基础行业，对标东北全面振兴的主要任务，能源和化工行业大有作为。一是在加快培育战略性新兴产业时可以成为新能源、新材料的“发力点”，能源和化工行业是用能大户，产品也丰富多样，与新能源、新材料行业联系十分紧密，将有力促进相关行业的发展；二是成为巩固国家粮食安全“压舱石”地位的动力源，能源和化工行业能够提供合成氨、化肥、农药等基础农用化学品，对巩固国家粮食安全有重要的战略性作用。

2 东北地区能源及化工行业发展现状

2.1 东北地区能源发展现状

能源保障是经济发展的基础，而东北地区的总体能源供需矛盾较为突出，供需缺口较大，给东北振兴带来较大挑战。根据《中国能源统计年鉴2022》[2]数据，2021年我国能源生产总量为42.71亿t 标煤(发电煤耗计算法)，能源消费总量为52.59亿t标煤(发电煤耗计算法)。根据《黑龙江省统计年鉴2022》[3]《吉林省统计年鉴2022》[4]《辽宁省统计年鉴2022》[5]，黑龙江、吉林、辽宁省的能源生产总量分别为9 854.1万、2 509.8万、5 826.3万t标煤，能源消费总量分别为12 191.6万、7 287.6万、24 930.8万t标煤。2021年东北三省平均能源自给率41.0%，大大低于全国81.2%的水平，总体上能源自给率较低，需要从外部大量调入能源，才能维持正常的生产和生活需要。

根据《中国能源统计年鉴2022》数据，2021年我国煤炭总产量为41.3亿t，煤炭消费总量为44.1亿t(不考虑平衡差额)，黑龙江、吉林和辽宁省的煤炭产量分别为6 015.9万、904.6万、3 087.7万t，合计10 008.2万t，煤炭消费量分别为14 790.3万、8 616.2万、19 183.6万t，合计42 590.1万t，2021年东北三省平均煤炭自给率只有23.5%，远低于全国93.6%的水平，需要从外部大量调入。2021年东北地区煤炭生产及消费情况见表1。

根据《中国能源统计年鉴2022》数据，2021年我国石油生产总量为19 888.1万t，石油消费量为69 048万t(不考虑平衡差额)，黑龙江、吉林和辽宁省石油生产总量分别为2 945.5万、414.3万、1 054.2万t，石油消费量分别为1 674.5万、962.3万、5 092.0万t，平均自给率为57.1%，高于全国28.8%的自给率。

总体上东北地区的石油自给程度大大优于全国水平，但仍需要从外部大量调入。2021年东北地区石油生产及消费情况见表2。

2.2 东北地区化工发展现状

东北地区是我国重要的石化基地，根据中国石化市场预警报告(2023)[6]，截至2022年底，我国炼油、乙烯产能分别为91 800万、4 204万t/a，东北地区的炼油、乙烯产能分别为17 747万、679万t/a，分别占全国的比例为19.3%和16.2%，千万吨级炼油企业包括盘锦北燃、大连石化、恒力石化、抚顺石化、辽阳石化、大连西太平洋石化、大庆石化、吉林石化等大型企业；乙烯生产企业主要包括恒力石化、辽宁宝来利安德巴赛尔、大庆石化、抚顺石化、吉林石化等企业。与全国石化产业相比，东北地区的化工产业发展较为不足，截至2022年底，我国合成氨、甲醇、乙二醇产能分别为6 488万、9 947万、2 504万t/a，而东北三省的合成氨、甲醇、乙二醇产能分别为262万、269万、235万t/a，占全国的比例分别为4.0%、2.7%和9.4%。由于煤炭资源不足，合成氨和甲醇等主要耗氢大宗下游产品规模较低。东北地区主要炼油及化工产品产能情况见表3。

3 绿氢助力东北全面振兴路径探讨

3.1 我国氢气消费情况

氢气在我国石化化工行业的主要用途是合成氨、甲醇，用于现代煤化工以及炼油等。按照2020年各行业产品产能统计，生产合成氨的中间原料氢气产能为1 270万t/a，为最大下游消费领域，占比为31%；生产甲醇(包括煤经甲醇制烯烃)的中间原料氢气产能为1 150万t/a，为第二大下游消费领域，占比为28%；现代煤化工范畴内的煤间接液化、煤直接液化、煤制天然气、煤制乙二醇的中间原料氢气产能为411万t/a，占比为10%；炼厂用氢规模为450万t/a，占比为11%；焦炭和兰炭副产氢综合利用规模(不包括制氨醇产能)为615万t/a，占比为15%；其他方式氢气利用比例5%左右[7]。

3.2 绿氢助力东北全面振兴路径

3.2.1 推动可再生能源基地化发展

东北地区能源对外依存度较高，能源供需矛盾是全面振兴东北面临的约束性条件。东北地区可再生能源相对丰富，开发利用程度低。以吉林省为例，吉林省风能资源非常丰富，全省风能资源潜在开发量约2亿kW，占全国风能资源可开发总量的3%，排名全国第12位；全省可装机容量约为6 900万kW；吉林省太阳能资源总体属于二类，在东部省份排名靠前，吉林省的西部松原、白城、四平双辽地区属太阳能资源很丰富地区，日照小时数约2 800～3 000 h/a，太阳总辐射量在1 400～1 500(kW·h)/m2/a以上。

国家“十四五”可再生能源发展规划指出，在“三北”地区优化推动风电和光伏发电基地化规模化开发，松辽基地是国家重点建设的新能源基地，也是规划确定的就地消纳为主的大型风电和光伏发电基地[8]。松辽新能源基地建设重点包括：推进黑龙江大庆可再生能源综合应用示范区建设和哈尔滨、佳木斯等地区新能源基地建设；在吉林结合本地电力负荷增长、扎鲁特-青州特高压通道外送能力提升等，推动白城、松原、四平新能源基地(陆上风光三峡)开发建设，在辽西北铁岭、朝阳、阜新等地区结合工矿废弃土地修复、乡村振兴及光伏治沙开展新能源项目建设；在蒙东地区结合通辽、赤峰本地负荷增长以及扎鲁特-青州输电通道外送能力提升，推动新能源基地建设。

3.2.2 推动可再生能源规模化制氢利用

东北地区可再生能源丰富，可再生电力发电占比较高，根据《中国能源统计年鉴2022》数据，2021年东北三省非火电(水电、核电、风电、太阳能发电)总体发电量占比为29.2%，高于我国GDP总量排名前3位的广东、江苏、山东等经济发达省份非火电(水电、核电、风电、太阳能发电)总体发电量占比(20.2%)。然而由于经济发展水平滞后以及纬度较高的原因，东北地区对电力的消纳能力较低。2021年东北三省总体用电缺口为177亿kW·h，其中辽宁省用电缺口416亿kW·h，黑龙江和吉林电力分别富余56亿kW· h和183亿kW·h，而同期广东、江苏、山东等经济发达省份用电缺口均超过1 000亿kW·h。从近年来用电增速来看，与2015年相比，2021年东北三省电力消费量增长了33.0%，同期广东、江苏、山东电力消费量合计增长了43.9%，东北三省电力消费增速也低于上述3个发达省份。总体上看，与经济发达地区相比，东北地区大规模发展可再生电力缺乏就地消纳的能力。东北与经济发达省份电力供需情况对比见表4。

基于东北地区可再生能源丰富和电力就地消纳不足的矛盾，利用风光发电电解水制氢是消纳东北地区快速增长的可再生能源电力的良好途径。每生产1 t氢气可消纳约5.5万kW·h的电力，10万t氢气即可消纳约56亿kW·h电力，相当于350万kW光伏发电或187万kW风电装机年发电量。以吉林省为例，生产33.3万t氢气即可将吉林省2021年外送电力183亿kW·h全部消化。

基于可再生能源资源规模化、基地化开发，在可再生能源发电成本低、氢能储输用产业发展条件较好的地区，推进可再生能源发电制氢产业化发展，开展包括大规模离网制氢示范和并网型风光制氢示范在内的规模化可再生能源制氢示范，对促进东北地区解决可再生能源丰富和电力就地消费不足的矛盾、助力东北地区振兴有重要意义。

3.2.3 推动绿氢在能源化工行业应用

受“富煤、缺油、少气”资源禀赋的影响，我国煤化工产业有序发展，合成氨、甲醇等氢基化工、碳一化工产品主要以煤炭为原料生产。东北地区发展煤化工总体上阻碍较大，一是因为煤炭需要大量净调入，发展煤化工缺乏原料；二是由于煤化工产业能耗及碳排放较高，受目前对高耗能行业严格限制审批政策的影响，发展障碍较大。煤化工产业发展的不足造成东北地区合成氨、甲醇等氢基化工、碳一化工等基本化工原料不足。2021年在仅考虑化肥需求的情况下，东北地区合成氨总体缺口就达到145.6万t，如果考虑工业需求，则缺口更大。因此，发挥东北地区绿能优势，推动绿氢和东北地区石化化工行业的耦合，“以绿氢消纳绿能、以绿氢换取煤炭”，促进氢基化工发展，弥补化工原料不足，也将有力促进东北全面振兴实现。2021年东北地区氮肥施用量及合成氨产量见表5。

石化化工行业是我国二氧化碳排放的主要行业之一，其使用化石能源作为原料加工时的碳排放包括原料产生的碳排放和燃料及动力产生的能耗及碳排放。绿氢可以用在绿电无法发挥作用的领域实现互补，促进以氢为原料的行业深度脱碳。煤制氢是我国主要的制氢方法之一，产能占全国总产能的65.3%，但单位产品碳排放量高，生产1 t氢气排放二氧化碳达到22 t [7]。在东北地区采用绿氢代替化石原料制氢，既弥补了区域煤炭资源不足，又不新增污染和碳排放，在可再生能源资源丰富、石油化工产业基础好的地区，可重点开展能源化工基地绿氢替代。

3.2.4 发挥东北地区生物质资源丰富优势

生物质资源主要包括农业废弃物、林业废弃物、畜禽粪便、城市生活垃圾、有机废水和废渣等，我国每年可作为能源利用的生物质资源总量约折合标准煤约4.6 亿t。东北地区是我国主要农产品产区，生物质资源丰富，主要来源于农业、林业和畜牧业产生的大量剩余物，生物质资源在全国排名靠前。

国家可再生能源“十四五”发展规划指出，加快发展生物天然气，在粮食主产区、林业三剩物富集区、畜禽养殖集中区等种植养殖大县，以县域为单元建立产业体系，积极开展生物天然气示范。统筹规划建设年产千万立方米级的生物天然气工程，形成并入城市燃气管网以及车辆用气、锅炉燃料、发电等多元应用模式。在有机废弃物丰富、禽畜粪污处理紧迫、用气需求量大的区域，开展生物天然气示范县建设，每县推进 1～3个年产千万立方米级的生物天然气工程，带动农村有机废弃物处理、有机肥生产和消费、清洁燃气利用的循环产业体系建立[8]。结合生物天然气、生物质电厂、生物质气化发展，在东北地区促进绿色甲醇、绿色航煤等产品发展，发展绿色燃料及氢基化工新材料，对振兴东北也有重要作用。

3.2.5 推动绿氢在非工业领域的应用

交通运输领域碳排放是减碳的重点领域之一。结合氢燃料电池在东北地区相对于锂电池在耐低温方面的应用优势，重点推进氢燃料电池中重型车辆应用，有序拓展氢燃料电池等新能源客、货汽车市场应用空间。积极探索燃料电池在船舶、航空器等领域的应用，推动大型氢能航空器研发，不断提升交通领域氢能应用市场规模。

3.2.6 鼓励绿氢相关技术装备产业发展

结合东北地区装备制造业基础，通过鼓励绿氢相关技术装备产业发展，能够促进东北地区制造产业升级。一是加快提高可再生能源制氢转化效率和单台装置制氢规模，突破氢能基础设施环节关键核心技术；二是持续推进绿色低碳氢能制取、储存、运输和应用等各环节关键核心技术研发；三是持续开展光解水制氢、氢脆失效、低温吸附、泄漏/扩散/燃爆等氢能科学机理，以及氢能安全基础规律研究；四是开发临氢设备关键影响因素监测与测试技术，加大制、储、输、用氢全链条安全技术开发应用；五是拓宽氢能应用领域，促进氢基直接还原铁、窑炉氢能煅烧等技术装备发展。

3.2.7 统筹氢能产业布局，促进产业基地化发展

根据吉林省已经发布的氢能产业相关规划，吉林省将按“一区、两轴、四基地”布局氢能产业，打造“中国北方氢谷”，实现产业从跟跑到并跑、从并跑到领跑的跨越，在全国形成差异化优势，打造氢能产业发展新高地。“一区”即全域国家级新能源与氢能产业融合示范区；“两轴”即“白城-长春-延边”和“哈尔滨-长春-大连”氢能走廊；“四基地”即吉林西部国家级可再生能源制氢规模化供应基地、长春氢能装备研发制造应用基地、吉林中西部多元化绿色氢基化工示范基地和延边氢能贸易一体化示范基地[10]。

在辽宁省氢能产业发展规划(2021-2025)中提出辽宁省氢能产业要构建“一核、一城、五区”的氢能产业空间发展格局。“一核”即大连氢能产业核心区，重点发展燃料电池关键零部件及系统集成，积极推动燃料电池汽车、轨道交通等产业发展，着力打造中国氢能产业创新策源地和高端装备制造基地[11]；“一城”即“沈抚示范区”氢能产业新城，充分发挥“沈抚示范区”优势，以建设辽宁省清洁能源示范应用的先行区、能源消费结构调整的标杆区、低碳可持续发展的引领区为目标，着力打造融生产、生活、生态于一体的辽宁省氢能产业新城；“五区”即鞍山燃料电池关键材料产业集聚区、朝阳燃料电池商用车产业集聚区、阜新燃料电池动力系统及配套产业集聚区、葫芦岛低压合金储氢装备及材料产业集聚区和盘锦氢气储运装备产业集聚区，“五区”围绕各自现有产业基础，研发生产氢能产业相关产品。

4 发展建议

(1)发展绿氢能够提高东北能源及化工原料的保障程度、促进东北地区低碳高质量发展，对“双碳”背景下实现东北全面振兴意义重大，建议东北地区在开发利用可再生能源资源时，因地制宜、集约集群发展绿氢及下游产业。

(2)当前绿氢成本较高，但是随着绿氢的发展，制氢成本还有降低空间。同时随着碳排放权交易政策实施，化石能源制氢成本将不断提高。建议东北地区在执行氢能相关规划及政策时积极落实对绿氢制取的鼓励和补贴，促进绿氢的规模化发展，促使其经济性更快提高。

(3)借助东北地区生物质资源丰富的特点和优势，将绿氢发展与生物质利用结合，大力发展包括绿色甲醇、绿色航煤在内的绿色燃料及下游材料。

5 结语

东北地区具有丰富的可再生能源资源及可再生电力发展潜力，积极发展绿氢产业既能够消纳可再生电力，又能够弥补东北地区能源及化工原料不足，还能够带动相关技术装备产业发展，促进东北地区低碳发展。

参考文献：

[1] 中国政府网.国务院关于东北全面振兴“十四五”实施方案的批复(国函〔2021〕88号)[EB/OL].(2021-09-06)[2023-05-05].https://www.gov.cn/zhengce/content/2021-09/13/content_5637015.htm?ivk_sa=1024320u.

[2] 国家能源局.中国能源统计年鉴(2022)[M].北京:中国统计出版社,2023.

[3] 黑龙江省统计局,国家统计局黑龙江调查总队.黑龙江统计年鉴(2022)[M].北京:中国统计出版社,2022.

[4] 吉林省统计局,国家统计局吉林调查总队.吉林省统计年鉴(2022)[M].北京:中国统计出版社,2022.

[5] 辽宁省统计局,国家统计局辽宁调查总队.辽宁省统计年鉴(2022)[M].北京:中国统计出版社,2022.

[6] 中国石油和化学工业联合会,山东隆众信息技术有限公司.中国石化市场预警报告(2023)[M].北京:化学工业出版社,2023.

[7] 王敏.绿氢在石化化工行业的应用前景分析[J].化学工业,2022,40(2):24-28.

[8] 国家发展改革委等九部委.关于印发“十四五”可再生能源发展规划的通知(发改能源〔2021〕1445号)[EB/OL].(2021-10-02)[2023-05-10].https://www.ndrc.gov.cn/xxgk/zcfb/ghwb/202206/t20220601_1326719_ext.html.

[9] 国家统计局.中国统计年鉴(2022)[M].北京:中国统计出版社,2022.

[10] 吉林省人民政府网.吉林省人民政府办公厅关于印发“氢动吉林”中长期发展规划(2021-2035年)的通知(吉政办发〔2022〕36号)[EB/OL].(2022-10-14)[2023-05-10].http://xxgk.jl.gov.cn/szf/gkml/202210/t20221019_8601723.html.

[11] 辽宁省发展和改革委员会.辽宁省氢能产业发展规划(2021-2025)[EB/OL].(2021-08-05)[2023-05-10].https://fgw.ln.gov.cn/eportal/fileDir/data/lnsfzhggwyh/P020221015462580298690.pdf.

Discussion on the path of green hydrogen energy development for supporting the comprehensive revitalization of Northeast China

WANG Min

(China National Petroleum &Chemical Planning Institute, Dongcheng, Beijing 100013, China)

Abstract As a kind of clean and low-carbon energy, green hydrogen is supposed to be an important source for hydrogen production in the coming low-carbon era. Promoting the comprehensive revitalization of Northeast China is an important strategic decision, subjected to the shortage of energy resources, the energy supply and demand gap exists obviously in Northeast China, leading to the shortage of hydrogen-based chemicals. The current development status of the energy and chemical industries in Northeast China was introduced, and the path of green hydrogen energy development for supporting the comprehensive revitalization of Northeast China was discussed. It was believed that the Northeast China has abundant renewable energy resources, developing green hydrogen energy, implementing large-scale hydrogen production and developing green fuels and materials could effectively promote the application of green hydrogen in the energy and chemical industry, which could consume renewable electricity, make up for the insufficient energy supply in the Northeast China, promote the development of the chemical industry, drive the development of related technology and equipment industries, and promote green and low-carbon development in the industrial sector of Northeast China.

Keywords green hydrogen; comprehensive revitalization of Northeast China; renewable energy; path discussion

中图分类号 TQ116.2

文献标志码 A

引用格式：王敏. 发展绿色氢能助力东北全面振兴路径探讨[J].中国煤炭,2023,49(7):122-127.DOI:10.19880/j.cnki.ccm.2023.07.016WANG Min. Discussion on the path of green hydrogen energy development for supporting the comprehensive revitalization of Northeast China [J]. China Coal, 2023,49(7):122-127. DOI: 10.19880/j.cnki.ccm.2023.07.016

作者简介：王敏(1979-)，男，陕西西安人，硕士，高级工程师、注册咨询工程师，主要从事新能源、氢能、化肥、煤化工等方面的规划、咨询和研究工作。E-mail：wm@ciccc.com

(责任编辑 王雅琴)