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政策引导“制氢端”先行 绿氢制备降本瓶颈有望突破

作者:赵琼 来源:中国能源报 发布时间:2024-01-24 浏览:

中国储能网讯:1月3日,宁夏宁东能源化工基地发布的《宁东基地促进氢能产业高质量发展的若干措施2024年修订版(意见征求稿)》对新能源部分与制氢部分的建设时序做要求:在建设时序上,应确保制氢和应用端先开工,新能源部分不得早于制氢负荷及应用设施投产。

针对这一要求,行业人士直呼“政策制定越来越合理了,制氢端先行或同步建设可提升总体项目的经济性,避免造成大量弃电。”

建设与消纳存在脱节制氢环节更获重视

数据显示,截至2023年底,我国风光制氢项目已超50个,其中不乏超百亿级投资的项目。

在如此高涨的装机热情下,问题与隐患依旧存在。“可再生能源建设与消纳存在一定的脱节现象。”骥翀氢能创始人付宇在接受《中国能源报》记者采访时对上述政策发表了自己的看法,“政策制定的方向非常正确,制氢端先行或同步建设都可以,否则会造成大量的弃电。按照目前的发展来看,制氢负荷及应用设施先投产,能够提升总体项目的经济效益。”

付宇告诉记者,可再生能源电力的间歇性和波动性需要储能系统予以平衡,而氢能是实现大规模长时储能的理想选择。随着可再生能源比例不断提高,对电网瞬时消纳能力提出了更高要求,亟需将氢储能用起来。如果没有制氢或消纳端的建设先行,会造成可再生能源的大量浪费。

在最近多地发布的氢能产业发展中长期规划中,可再生能源制氢已成为不容忽视的一环,并对可再生能源制氢能力建设提出了具体要求。比如,2023年12月20日印发的《连云港市氢能产业发展规划(2023—2035年)》中,提出要积极推进可再生能源制氢,开展“风光氢氨储”一体化项目示范等。1月8日发布的《海南省氢能产业发展中长期规划(2023—2035年)》提出,到2030年氢能产业试点示范期,可再生能源制氢量达到40万吨/年。此外,广东省发改委2023年12月6日发布的《2023年新型储能重大应用场景机会清单》,也提到了3个氢储能项目:浮式海洋能源岛风电制氢项目、中山液氢储能综合能源利用系统项目、广晟氢能燃料电池与氢能产业示范园智慧能源微网项目。

关注点向上游延伸可再生能源制氢受青睐

目前,氢气制取主要有三种主流技术路线:以煤炭、石油、天然气为代表的化石能源重整制氢(灰氢),以焦炉煤气、氯碱尾气、丙烷脱氢为代表的工业副产物提纯制氢(蓝氢),以电解水制氢为代表的可再生能源制氢(绿氢)。

“此外,许多新兴技术也在蓬勃发展,如核能制氢、生物质制氢等。”上海亿维工业科技股份有限公司常务副总经理郑蕾认为,短期来看,煤制氢在中国市场仍然具有成本优势,但是伴随技术的发展,绿氢将不断渗透,成为主流制氢路径。

具体来看,以电解水制取绿氢的技术主要有四种:碱性水电解(ALK)、质子交换膜水电解(PEM)、阴离子交换膜电解(AEM)和固体氧化物水电解(SOE)。

付宇告诉记者:“总体来看,绿氢制取技术还有很大发展空间。碱水制氢已应用了几十年,技术相对成熟。由于碱水制氢之前主要是应用在化工领域,现在是应用在可再生能源领域,随着应用场景的变化,所需制氢的规模不断扩大,再加上制氢装备开发周期长、单品价格高等因素,在应用过程中不可避免会出现了一些问题。因此,目前碱性水电解在总体设计、材料、结构等方面还存在提升空间。PEM电解水制氢刚刚起步,还在样机阶段,后续需要在产品寿命与可靠性方面不断提升,成本还需大幅下降。AEM、SOE等技术目前尚处于概念阶段。”

在氢能产业发展过程中,产业关注点正在从下游燃料电池不断延伸至上游制氢端,投资者、新企业与新技术也不断进入这个环节。

中石化资本董事总经理孙荣涛表示,在过去,氢能的“制储运加用”五大环节发展基本齐平。2024年,由于绿氢的化工原料属性越发受到重视,氢能前端成了投资热点。未来,制氢端先行发展所带来的的规模效益会带动氢能中游和下游的发展。

突破成本瓶颈光储氢一体化项目或为关键

为何行业关注点会转移到制氢端?离不开光伏度电成本的持续降低,光伏发电制氢的成本也有望随之走低。而制氢成本的下降,也有望重构氢能产业的底层逻辑。

付宇将氢燃料电池汽车分为三部分来看:一是燃料电池汽车应用端,二是氢源,三是应用场景。而从燃料电池汽车全生命周期来看成本,车端包括燃料电池大约只占20%—30%,而氢气的燃料费则超过50%。

他表示,目前燃料电池行业面临一个重要瓶颈:氢源是产业待解矛盾之一,缺少低成本的绿氢已成行业共识。如果用废弃的绿电制氢,就可以极大地降低绿氢成本。大规模低成本制取绿氢,是推动整个燃料电池商业化应用的重要问题。

国金证券指出,今年以来,光伏组件和储能的降本进程加速,阶段性的绿氢经济性已经初步显现。从经济性角度看,关键是用电成本,如果电价不高于0.2元/kWh,现阶段采用外供电力的绿氢成本可与灰氢平价。

上文所提及的宁东发布的政策,政府的大额补贴,加速了平价绿氢时代的到来。据悉,对在宁东基地实施绿氢替代的化工项目,经认定,本级财政按5.6元/公斤标准给予用氢补贴,单个企业每年不超过500万元,最多补贴3年。

企业新增绿氢生产设备投资1000万元(含)—2000万元(不含)的,按设备投资额6%给予一次性补助;投资2000万元(含)以上的,按设备投资额7%给予一次性补助,最高不超过300万元。

国金证券认为,对于绿氢的全面平价,光储氢一体化项目为破局关键。可以预见,未来随着光储氢设备的技术迭代及规模化效应等带来的进一步降本,项目将实现经济性,绿氢大规模应用场景有望进入经济性推动阶段。

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关键字:氢能

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