中国储能网讯：氢能，来源多样，清洁低碳，灵活高效，被誉为“21世纪的终极能源”。国家发改委、国家能源局于2022年发布了《氢能产业发展中长期规划（2021-2035）》，指出“2035年形成氢能产业体系，构建涵盖交通、储能、工业等领域的多元氢能应用生态”。加快推进氢能产业发展，是保障国家能源安全的重要战略选择。

  目前氢气来源主要有三种方式：灰氢、蓝氢、绿氢。

  放眼全球，近八成氢气来自化石原料燃烧，这种方式难度低、成本小，但会产生大量二氧化碳，故称为“灰氢”。

  “蓝氢”和灰氢相似，但制备过程中产生的二氧化碳会被捕获并存储利用，从而减少碳足迹。因此，蓝氢比灰氢更加清洁。但尽管如此，蓝氢仍然依赖于化石燃料，且捕集成本较高。所以，“蓝氢”只能是短期的过渡方案。

  最为理想的还属“绿氢”，通过使用可再生能源制造。例如通过风力、光伏发电进行电解水制氢，在生产过程中基本没有碳排放，也被称为“零碳氢气”。现阶段，绿氢未能大规模推广应用，主要问题在于电解水制氢存在能源转化效率低和成本高。对于这一难题，浙江已开始了探索。

发展提速 关键技术逐步突破

  浙江是能源消耗大省，又是资源小省，能源利用呈现化石能源消耗占比高、能源对外依存度大的局面，发展绿色氢能是浙江省破解资源能源发展瓶颈、打造产业升级新动能的重要途径。

  近几年，国网浙江电力布局氢能产业落子不断。继台州大陈岛氢能综合利用示范工程、丽水缙云水光氢生物质近零碳示范工程、杭州±10千伏柔性直流风光储氢用示范工程投运后，今年6月，宁波慈溪电氢耦合直流微网示范工程通过验收，浙江电氢耦合示范项目“四足鼎立”格局正式形成，实现在海岛、乡村、产业基地、工业园区四种场景下的制备“绿氢”的探索。

  8月19日，记者来到宁波慈溪电氢耦合直流微网示范工程的制氢车间，2台电解槽设备有序排列，通过可再生能源产生的绿电从背面的电极进入电解槽内，将水分解成氢和氧后，再将气体从另一边的管道输出。

  作为国家重点研发计划“可离网型风/光/氢燃料电池直流互联与稳定控制技术”的配套项目，宁波慈溪电氢耦合直流微网示范工程将氢能与风力、光伏等可再生能源耦合运行，减少供给侧碳排放；同时，通过氢能支撑的微网，满足用户对电、氢、热多种能源的需求，整体利用效率达到82.5%。据测算，工程每年产氢超过60万标方，消纳新能源超400万千瓦时，具备每日满足10辆氢能大巴充氢和50辆电动汽车充电的能力。

  “我们历时四年，聚焦四个示范工程，攻克了直流微电网发展中面临的能量平衡、电氢混合系统安全防护等难题，实现了电氢耦合直流微网系统性突破。”项目研发团队成员之一、浙江电科院高级专家章雷其介绍。

  浙江四个电氢耦合项目的技术突破主要体现在——实现了电氢耦合核心设备100%国产化，自主研发的大功率多端口直流变换器变换效率、燃料电池热电联供系统综合效率2项关键指标达到世界领先水平；自主研发了可支撑电氢耦合直流微网并/离网高效可靠运行的能量管理系统，在极端情况下能够依托100%新能源实现微网系统168小时独立运行，显著提升了配电网运行的韧性和灵活性。

  电氢协同发展是大势所趋。未来的新型电力系统中，氢能在电网端可以作为储能起到调峰作用，在发电侧，氢能可以平抑风光电上网的波动性，加强电网运行稳定性。

成本之困 全面推广还需时日

  当前，虽然国网浙江电力在电氢耦合领域攻克了一些技术壁垒，积累了一些经验，但距离实现“绿氢”产业化、平民化仍有很长的路要走。

  国家工信部有关专家表示，“氢能经济性距大规模商业化应用还有差距。可再生能源制氢成本约20到40元每千克，是化工能源成本的2到4倍。储运方面，加氢站车用氢气售价30到80元每千克，与其他燃料相比缺乏竞争力。”

  国际能源署与国际氢能委员会的研究成果显示，规模化是降低氢能成本的关键，一旦使用量上来，氢能源系统的制取成本会以每年20%～30%左右的速度下降。

  现在，“制氢”关键技术正逐步突破，打通“用氢”产业链、提高经济转换率成了关键之要，为何浙江能够将成本做得更低？

  氢能源主要的应用场景集中在交通领域和工业领域。

  2023年8月，浙江出台最新规划。省发展改革委、省能源局、省建设厅联合印发《浙江省加氢站发展规划》，通过布局加氢基础设施，推动氢燃料电池汽车的发展。

  以汽车产业为切口布局发展氢能产业，浙江底子扎实。

  2023年浙江新能源汽车产量首次突破60万辆，占全国比重6.5%，渗透率提升至43%。这其中，被誉为“新能源汽车之城”的宁波拥有汽车整车生产企业12家、汽车零部件生产企业4400多家。并且，许多新能源龙头车企都已在氢能汽车领域开展研究——吉利汽车在宁波组建了燃料电池乘用车开发团队，推动行业的探索和进步；浙江中车开发的首台氢燃料电池客车也已在宁波面世，加氢时间仅需15分钟，满载续航里程在600公里以上。

  工业领域，浙江的“降本”实力也不容小觑。氢气是重要的工业原料，被广泛用于合成氨、合成甲醇、石油化工和冶金等过程，在“双碳”目标下，工业领域对绿氢的需求将快速增长。相关数据显示，上半年，浙江规模以上工业增加值同比增长8.0%，比全国高2个百分点，增速列10个工业大省第3位。如今，浙江已形成多个超千亿级制造业产业集群，正在集中力量打造4个万亿级产业集群，且浙江拥有全国最大的石化产业基地、新材料产业基地，可为氢能装备产业发展提供雄厚的产业基础。

  眼下，国网宁波供电公司联合浙江电科院正在紧锣密鼓地开展国家电网公司第二个氢能方向国重项目——紧凑型可再生能源电热氢联产系统模块关键技术，研发国产化模块设计、控制、安全防护技术及关键设备，力争全面提升我国氢能技术与装备研制水平，填补我国分布式可再生能源电热氢联产技术空白。

  相比于电氢耦合“1.0”技术需要占地一万多平方，在制氢效率基本不变的前提下，“2.0”将所有核心设备集成在1个标准集装箱大小的空间内，占地仅30平方左右，实现关键模块紧凑化、可拓展、即插即用，且制氢能耗更低，更适用于现代农业园区、零碳社区等多场景需求，有利于带动制氢—储氢—燃料电池—能量管控系统全产业链的发展。

  有创新、有潜力、有优势、有行动，随着加快培育新质生产力的步伐，‌浙江已抢占“绿氢未来”的先机。