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下載手機APP 在日本政府的普及氫能源計劃中，讓氫能源走進普通家庭值得重點關注。
截至2019年底，日本已有超過26萬戶家庭安裝了氫燃料電池。到2030年，日本政府計劃讓氫燃料電池走進530萬戶家庭，使全國20%的家庭用上氫能源。
目前，我國氫燃料電池在家庭應用方面尚處于起步階段，研究和借鑒日本在推廣氫能源家庭應用方面的經驗與做法，對我國氫能源發展和家庭能源結構優化有著重要意義。
日本推廣氫能源家庭應用的經驗與做法
持續開展家庭氫能技術研發應用。日本發展燃料電池堅持面向家庭，且持續推進，氫燃料電池技術位居世界前列。
在國家層面，以向新能源產業技術綜合開發機構(NEDO)投入專項科研經費為主，設定核心技術應達到的相應指標，并將指標進行分解，對承擔課題研究的單位定期進行評估，以實現氫能發展目標。
研究機構在氫燃料電池領域建立了持續的研發體系，很多大學持續參與氫能研究已達50年，在關鍵技術包括極板、膜電極、電子材料等方面都有龐大的研發團隊。
在企業層面，根據氫燃料電池技術狀況、氫來源的便利性以及成本、市場需求等，不斷完善氫燃料電池家庭應用產品，松下、東芝、日立等機電一體化企業在十年前已開始了應用端的實證研究，積極占領研發成果制高點。
積極推進家用氫燃料電池成本下降。成本高是阻礙氫燃料電池推廣應用的重要因素，日本通過家用燃料電池熱電聯供(ENE—FARM)計劃，從2005年起開始建設家用燃料電池示范項目，當年安裝使用500套，成本800萬日元/套(約48萬元/套)。
2009年后，在政府補貼政策和松下、東芝等廠商大力推廣下，進入商業化應用階段。到2017年，成本降至120—150萬日元/套(約8萬元/套)，12年間成本下降80%以上。
日本家用氫燃料電池與氫燃料電池汽車的規模化應用，采用了相同的電極、電解質膜、催化劑等關鍵部件，形成協同效應，帶動了整個產業鏈成本的降低。
2019年3月日本公布的《氫能利用進度表》提出，到2030年，累計推廣家庭燃料電池將達到530萬臺，通過使用產品節省能源成本，五年收回設備投資。
出臺補助措施促進氫能家庭應用。從2010年開始，日本政府對安裝燃料電池系統的家庭提供140萬日元或制造成本一半的補貼;2015年，松下、東芝等企業推出新一代家用燃料電池系統售價降低至150萬日元，政府補貼額度相應降低至50—60萬日元，雖然單臺補貼額度逐漸下降，但由于推廣數量逐步增加，2015年日本政府發放的補貼金額仍達222億日元。
此外，家用氫燃料電池屬于分布式熱電聯產項目，日本對此的扶持政策亦適用于燃料電池。在投資補助方面，補助強度為初期投資的1/3—1/2;在稅收減免方面，投資稅可返還30%;在優惠氣價方面，家用熱電聯產系統氣價低于常規氣價;在并網上網方面，通過《并網技術要求導則》，打破了分布式熱電聯產系統的并網上網瓶頸。
“由點到面”開展示范應用。2005年日本首個商用家用燃料電池熱電聯產系統示范項目安裝于首相官邸，起到了良好的宣傳、推廣作用。
2005—2009年，日本共建設家用燃料電池示范項目3300臺套，并于2009年進行了大規模商業化推廣。
近期，日本借助東京奧運會契機，正大力建設氫能建筑示范區，構建了世界上第一個氫能源社區，5632戶住宅全部采用松下公司開發的家庭燃料電池ENE—FARM。
此外，松下公司計劃2021年在公用部分提供4處純氫燃料電池，并在區域內修建氫管線，向街區和車輛提供氫。在推進燃料電池小型化示范方面，東京煤氣和京瓷公司共同合作開發的ENE—FARM，體積是以往產品的1/4左右，并計劃借機將此作為普及小型化家用燃料電池的“引爆劑”，擴大其在公寓等領域的占有率。
制定標準規范，促進氫能家庭應用。日本積極參與國際標準制定，圍繞參與制定的《全球氫能和燃料電池技術規范》《聯合國氫能和燃料電池汽車規范》等，形成了完善的標準體系，并在燃料電池研發、小型化氫能應用領域形成了獨具特色的核心技術。
除了官方機構支持外，日本氫能產業還通過成立專項專業協會，比如，燃料電池商業化促進委員會(FCCJ)、氫供給利用技術協會(HySUT)等來促進標準的完善和商業化開展。
另外，為推進氫能家庭應用的實施，日本在既有的電氣事業法、消防法、建筑基準法、勞動安全衛生法等法規中，增設了家用燃料電池安裝、施工相關條例或特設條例，以規范工程的實施。
對我國氫能源發展和家庭能源結構優化的啟示
日本制定了氫能源發展戰略，并在推廣氫能家庭應用過程中，逐步有效地解決了技術、成本、政策協調、社會認知、標準體系等方面出現的問題，給我國氫能源發展帶來四個啟示：
重視發展氫能源，促進能源轉型。當前，我國家庭能源消費量逐年上升，城鎮家庭能源以天然氣為主，天然氣是不可再生的重要化工原料。
為此，建議從兩個方面入手：一是將發展氫能源作為促進能源轉型、應對氣候變化、改善生態環境和提高居民生活質量的重要內容，持續推動我國氫能源發展和家庭能源結構優化。二是根據我國國情和國際發展趨勢，適時制定《氫能國家戰略》，強化對氫能產業發展的規范和引導，統一規劃氫能利用的國家目標和時間表，明確各階段的發展目標和任務。
加強頂層設計，加快核心技術研發。目前我國還沒有從燃料電池技術的基礎應用、示范推廣、產業應用層面進行綜合考慮的頂層設計部門，研究機構往往單打獨斗，缺乏整體配套。
為此，提出以下建議，一是加強頂層設計，集聚各方力量開展系統研發。二是加大核心技術攻關，將引進吸收與自主研發并重，縮短與先進國家的差距。三是加強氫燃料電池系統設計，促進集成應用，針對家庭燃料電池系統的基本特性，從系統集成、智能管理、規劃設計與核心設備等多角度進行集成研發，形成系統的技術創新體系，有效支撐氫燃料電池產業發展。
適度超前布局氫能家庭應用研發，降低應用成本。近兩年來社會資本大量涌入氫能產業，但主要集中在汽車用氫燃料電池方面。
為此，有兩點建議：一是鼓勵企業按照技術發展階段和市場培育程度，適度超前部署氫能家庭應用相關業務，根據氫能產業鏈上下游關系，形成企業間錯位發展格局。二是鼓勵企業根據自身優勢，在研發推廣汽車用氫燃料電池產品的同時，開展氫能家庭應用產品開發，形成協同效應，不斷降低燃料電池成本。
做好政策銜接，適時開展氫燃料電池家庭示范應用。日本把氫能家庭應用列為分布式熱電聯產重要內容，在享有分布式能源政策優惠的同時，又針對燃料電池的安裝、并網等特性，出臺了相應的政策法規。
為此，我國應從三個方面著眼：一是將氫能家庭應用納入分布式能源，享受分布式能源相關稅收優惠及補貼措施。二是完善技術標準與檢測體系，加快氫能基礎設施建設。三是鼓勵研發機構和相關企業，借我國舉辦冬奧會之機，在張家口可再生能源示范區等適時開展家庭、商業建筑等方面的小型氫燃料電池示范應用。
中國城市能源周刊 作者： 崔志廣 顧成奎
