近日，內(nèi)蒙古自治區(qū)能源局發(fā)布《關(guān)于開展2021年度風(fēng)光制氫一體化示范的通知》，優(yōu)選了7個(gè)2021年度風(fēng)光制氫示范項(xiàng)目，示范項(xiàng)目共建設(shè)新能源221.95萬(wàn)千瓦，電解水制氫6.69萬(wàn)噸/年。與此同時(shí)，多省近期發(fā)布的“十四五”規(guī)劃中，制氫都成為重點(diǎn)領(lǐng)域，地方政府正在將越來(lái)越多的目光投入到綠色氫能的制取。
作為實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)的重要抓手，綠氫正在獲得越來(lái)越多的青睞。“雖然可再生能源制氫目前還處于探索階段，從技術(shù)上、經(jīng)濟(jì)性上，距離大面積推廣還較遠(yuǎn)，但行業(yè)已經(jīng)看到了前景。”國(guó)家發(fā)展改革委能源研究所副研究員劉堅(jiān)接受記者采訪時(shí)表示，在“碳中和”目標(biāo)下，如果可再生能源制氫成本能有較大的降幅，未來(lái)將會(huì)有巨大的需求空間。
綠氫革命正當(dāng)時(shí)
作為一種解決風(fēng)電、光伏等可再生能源間歇性、波動(dòng)性問(wèn)題，以及推動(dòng)多個(gè)領(lǐng)域深度脫碳的重要路徑，國(guó)內(nèi)對(duì)綠氫產(chǎn)業(yè)的探索正在加速。劉堅(jiān)表示，“以往，氫能產(chǎn)業(yè)受到的關(guān)注主要集中在燃料電池汽車領(lǐng)域，而現(xiàn)在很多地方政府開始把更多目光投入到制氫環(huán)節(jié)，并且做出布局綠氫的決策，這是一個(gè)很大的變化。”
在劉堅(jiān)看來(lái)，內(nèi)蒙古的“風(fēng)光制氫一體化示范項(xiàng)目”要求電網(wǎng)公司收購(gòu)電量不超過(guò)項(xiàng)目新能源總發(fā)電量的20%，表明制氫不再只是作為消納棄風(fēng)棄光的輔助手段，而是可以將新能源發(fā)電優(yōu)先用于制氫。他介紹，在國(guó)內(nèi)，已有諸多地方和企業(yè)對(duì)可再生能源制氫進(jìn)行了探索，如吉林白城、河北張家口的風(fēng)電制氫，寧夏寧東基地的光伏制氫，目前都已有較好的嘗試。其中，寧東基地的可再生能源制氫，在當(dāng)?shù)卣椭T多央國(guó)企的培育下，已占據(jù)全球領(lǐng)先地位。
記者了解到，在寧夏寧東基地，國(guó)家電投集團(tuán)寧東可再生能源制氫示范項(xiàng)目于2020年9月份開工建設(shè)，2021年6月制氫項(xiàng)目完成首次系統(tǒng)試運(yùn)行，年制氫能力536t；配套建設(shè)10MW光伏發(fā)電項(xiàng)目作為制氫電源，年均發(fā)電量1900萬(wàn)kWh，滿足部分制氫用電。該項(xiàng)目以分布式光伏和自備電廠能源互補(bǔ)作為配套電源制氫，并鎖定精細(xì)化工企業(yè)用氫為市場(chǎng)保障，以穩(wěn)定的綠氫供應(yīng)培育用氫市場(chǎng)。
除了地方和央國(guó)企的入局，一些可再生能源民企也在加速進(jìn)軍制氫產(chǎn)業(yè)，其中，作為光伏龍頭企業(yè)的隆基股份和陽(yáng)光電源，已在氫能產(chǎn)業(yè)“捷足先登”。“2020-2030年間，中國(guó)將迎來(lái)光伏與風(fēng)電大規(guī)模建設(shè)高峰，必然帶來(lái)電網(wǎng)消納的問(wèn)題。”陽(yáng)光電源股份有限公司副總裁兼氫能事業(yè)部總裁程程告訴記者，未來(lái)，大規(guī)模的棄風(fēng)棄光用來(lái)就地制氫，再通過(guò)氫能儲(chǔ)運(yùn)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)入電網(wǎng)調(diào)峰和豐富的氫能應(yīng)用場(chǎng)景，從而解決可再生能源消納問(wèn)題。
程程指出，在國(guó)家“雙碳”、“雙高”政策導(dǎo)向下，國(guó)內(nèi)可再生能源制氫在2021年增長(zhǎng)迅猛，目前已有超過(guò)1/3的央企涉足氫能，國(guó)內(nèi)綠氫市場(chǎng)前景非?？捎^。他表示，“碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)的提出無(wú)疑助力了綠氫的發(fā)展，我們預(yù)測(cè)，近5年綠氫會(huì)率先在供熱和重卡行業(yè)得以應(yīng)用，到2030年，綠氫成本可下至與灰氫平價(jià)，2035年后，綠氫將成為極具競(jìng)爭(zhēng)力的能源在工業(yè)領(lǐng)域和交通領(lǐng)域大規(guī)模推廣應(yīng)用。”
降本增效是關(guān)鍵
盡管從長(zhǎng)期來(lái)看，綠氫的大規(guī)模發(fā)展已成為必然趨勢(shì)，但目前而言，可再生能源制氫尚處于發(fā)展初期，其成本和競(jìng)爭(zhēng)力是未來(lái)亟需關(guān)注的重點(diǎn)，尤其是高昂的耗電成本，成為目前水電解制氫難以與“灰氫”抗衡的主要弱點(diǎn)。隆基氫能科技有限公司副總經(jīng)理王英歌告訴記者，目前，國(guó)內(nèi)可再生能源制氫還處于試點(diǎn)和探索的階段，主要是央企和地方政府在推動(dòng)一些示范項(xiàng)目，大規(guī)模可再生制氫還比較少。
據(jù)國(guó)家電投集團(tuán)寧夏能源鋁業(yè)公司（簡(jiǎn)稱“寧夏能源鋁業(yè)”）相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹，當(dāng)前，我國(guó)超過(guò)95%的氫氣生產(chǎn)主要依靠化石資源，主要原因是化石資源制氫工藝成熟，原料價(jià)格相對(duì)低廉，而電解水制氫僅占比2%—4%，可再生能源制氫更是少之又少。
該負(fù)責(zé)人表示，可再生能源制氫競(jìng)爭(zhēng)力較差的原因在于，國(guó)內(nèi)提出提出時(shí)間較短，對(duì)此技術(shù)的研究也較少，且可再生能源受環(huán)境影響，導(dǎo)致輸出功率波動(dòng)較大、間歇性強(qiáng)，很難大規(guī)模單獨(dú)應(yīng)用，當(dāng)前能夠產(chǎn)業(yè)化的太陽(yáng)能發(fā)電制氫、風(fēng)電制氫和生物質(zhì)氣化制氫經(jīng)濟(jì)性不甚理想。他還介紹，寧夏能源鋁業(yè)當(dāng)前正通過(guò)前述寧東可再生能源制氫項(xiàng)目，進(jìn)一步總結(jié)光伏制氫耦合系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)，研究提高可再生能源制氫效率途徑，為后期打造高效率、高可靠性的大規(guī)模光伏耦合制-儲(chǔ)-輸-用氫綜合系統(tǒng)奠定基礎(chǔ)。
與此同時(shí)，一些民營(yíng)企業(yè)也在基于自身經(jīng)驗(yàn)，著力推動(dòng)制氫成本的降低。據(jù)王英歌介紹，隆基將電解水裝備制造作為重點(diǎn)發(fā)展方向，致力于推動(dòng)可再生能源制氫成本的下降。“降低可再生能源制氫成本，核心是降低設(shè)備的綜合電耗，”他表示，目前來(lái)看，綠氫最終成本主要取決于電價(jià)和電耗，設(shè)備制造成本的影響較小，“過(guò)去十年，設(shè)備制造的成本下降了60%以上，未來(lái)也將隨著制氫規(guī)?；l(fā)展進(jìn)一步降低。”
在王英歌看來(lái)，推動(dòng)綠氫的發(fā)展，上游的可再生能源發(fā)電要繼續(xù)降本，在“十四五”期間，光伏發(fā)電成本下降到0.1-0.2元的區(qū)間，制氫成本就可以大幅下降，將可以與天然氣制氫競(jìng)爭(zhēng)。同時(shí)，他還認(rèn)為，在制氫設(shè)備領(lǐng)域，要不斷降低綜合電耗，目前，設(shè)備的綜合電耗與理論值相比，還有很大的下降空間。
協(xié)同發(fā)展需提升
當(dāng)前，雖然一些地方政府已開始先行先試，推動(dòng)可再生能源制氫發(fā)展，但長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，產(chǎn)業(yè)鏈上下游的協(xié)同發(fā)展，則需要從“全國(guó)一盤棋”考量，加強(qiáng)頂層設(shè)計(jì)。劉堅(jiān)認(rèn)為，在西北地區(qū)，風(fēng)、光資源豐富，擁有發(fā)展可再生能源制氫的先天優(yōu)勢(shì)，但由于發(fā)展燃料電池汽車的空間較小，工業(yè)領(lǐng)域的用氫將是重要的應(yīng)用場(chǎng)景，未來(lái)，可以推動(dòng)遠(yuǎn)距離管道輸氫等路徑，來(lái)推動(dòng)區(qū)域間的協(xié)同。
對(duì)此，王英歌也表示，在目前儲(chǔ)運(yùn)成本較高的情況下，需要在需求側(cè)進(jìn)行綠氫基地的建設(shè)，比如鄂爾多斯是主要的煤化工基地之一，而包頭則有鋼鐵產(chǎn)業(yè)，都有很大的氫氣需求，可以通過(guò)工業(yè)的應(yīng)用，比如氫冶煉進(jìn)行消納。同時(shí)，面向未來(lái)的應(yīng)用場(chǎng)景，為加強(qiáng)“全國(guó)一盤棋”，則需要進(jìn)行液氫等儲(chǔ)運(yùn)方式的探索。
王英歌表示，國(guó)家層面需要做一些規(guī)劃和引導(dǎo)，推動(dòng)跨區(qū)儲(chǔ)運(yùn)，比如山東是未來(lái)主要的應(yīng)用市場(chǎng)，但氫的來(lái)源是一個(gè)大問(wèn)題，就需要跨區(qū)域儲(chǔ)運(yùn)。液氫是一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)。他還強(qiáng)調(diào)，氫能產(chǎn)業(yè)鏈上要進(jìn)行“消缺”，比如液氫儲(chǔ)運(yùn)，比如鋼鐵領(lǐng)域的氫冶煉，都要鼓勵(lì)降本，同時(shí)，加氫站的技術(shù)也亟需消除瓶頸。
在程程看來(lái)，國(guó)內(nèi)氫能發(fā)展目前進(jìn)入示范期階段，距離市場(chǎng)化還有些距離，這與氫能產(chǎn)業(yè)規(guī)模較小、上下游技術(shù)水平以及各地資源不均衡等情況有關(guān)，如果不能貫通全產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同發(fā)展，氫能將難以進(jìn)入市場(chǎng)化。他指出，要統(tǒng)籌規(guī)劃制氫、儲(chǔ)氫、用氫一體化協(xié)同發(fā)展，加強(qiáng)氫能基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，豐富氫能應(yīng)用場(chǎng)景，才能帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈規(guī)?；⑹袌?chǎng)化發(fā)展。
“目前國(guó)家已經(jīng)將氫氣從?；妨腥肽茉搭悇e，重視程度前所未有，”程程表示，國(guó)家相關(guān)部門在標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)建立、科研項(xiàng)目投入上給予了很大支持，各地政府出臺(tái)的“十四五”規(guī)劃，也都在推動(dòng)氫能發(fā)展方面給出了很好的思路和政策。頂層設(shè)計(jì)，已經(jīng)在快速地完善中，我們希望在項(xiàng)目落地時(shí)，政府能夠引導(dǎo)和協(xié)調(diào)產(chǎn)業(yè)鏈資源，實(shí)現(xiàn)當(dāng)?shù)貧淠墚a(chǎn)業(yè)有序、高效地協(xié)同發(fā)展。
寧夏能源鋁業(yè)相關(guān)負(fù)責(zé)人表示，未來(lái)需要進(jìn)一步發(fā)揮城市集群效應(yīng)，各個(gè)城市應(yīng)側(cè)重不同的氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展，從零部件生產(chǎn)到設(shè)備組裝形成區(qū)域產(chǎn)業(yè)效應(yīng)，推動(dòng)氫能產(chǎn)業(yè)良性發(fā)展，在各地區(qū)之間也應(yīng)從氫能源的產(chǎn)、運(yùn)、用方面形成區(qū)域協(xié)同，發(fā)揮地區(qū)優(yōu)勢(shì)，形成氫能源區(qū)域協(xié)同，氫能產(chǎn)業(yè)鏈城市集群的雙協(xié)同鏈，實(shí)現(xiàn)氫能產(chǎn)業(yè)“全國(guó)一盤棋”。（作者：吳昊）
評(píng)論