氫能正成為多國能源轉(zhuǎn)型的重要抓手，而利用清潔的可再生能源制備的“綠氫”，才是氫能應(yīng)用的最終目標(biāo)。
在近日由荷蘭駐廣州總領(lǐng)事館主辦的氫能線上研討會(huì)上，與會(huì)專家紛紛表示，中國在發(fā)展“綠氫”方面具有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢。
可再生能源稟賦利好“綠氫”
資料顯示，過去十年，全球建成的電解制氫項(xiàng)目有230個(gè)，裝機(jī)容量約100MW，主要用于交通運(yùn)輸和工業(yè)生產(chǎn)。荷蘭應(yīng)用科學(xué)研究院可再生能源氫能業(yè)務(wù)開發(fā)經(jīng)理范德·伯格認(rèn)為，目前已處于電解制氫全面發(fā)展的階段，需要進(jìn)一步開發(fā)市場，并促進(jìn)技術(shù)進(jìn)步。
荷蘭重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)能源領(lǐng)導(dǎo)小組綠色氣體項(xiàng)目主任約格·希格勒表示：“荷蘭和中國都有著豐富的可再生能源稟賦。荷蘭毗鄰北海，海水較淺最深處僅為40米，因此擁有優(yōu)質(zhì)的海上風(fēng)電開發(fā)潛力，可生產(chǎn)大量可再生能源電力，適用于綠色氫能制備。”
伯格認(rèn)為：“綠氫發(fā)展的主要驅(qū)動(dòng)因素，是風(fēng)能、太陽能等可再生能源的大規(guī)模發(fā)展。通過電解制氫技術(shù)，可以將大量太陽能和風(fēng)能生產(chǎn)的綠色電能有效整合到現(xiàn)有能源網(wǎng)之中，這也是電解制氫的關(guān)鍵作用所在;此外，荷蘭輸氣管網(wǎng)的高覆蓋率及相關(guān)基建的完善，也有利于綠氫的制備。”
與會(huì)專家表示，與荷蘭相似，中國的可再生能源非常豐富，還有非?？捎^的地?zé)?、生物質(zhì)、海洋能、太陽能熱利用以及固體廢棄物的資源化利用，隨著近年來技術(shù)的進(jìn)步，可再生能源的發(fā)電成本越來越具有競爭力，與此同時(shí)，中國同樣擁有強(qiáng)大的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)能力，為發(fā)展“綠氫”提供了有利條件。
探索與既有資源和基建相結(jié)合路徑
目前，風(fēng)電電解水制氫技術(shù)路線分為兩種：風(fēng)電獨(dú)立供電方式會(huì)受風(fēng)電波動(dòng)影響，但不受電網(wǎng)價(jià)格控制;風(fēng)、網(wǎng)智能協(xié)調(diào)供電方式不受風(fēng)電波動(dòng)影響，制氫效率較高，但電價(jià)受電網(wǎng)影響。
張家口海珀?duì)栃履茉纯萍加邢薰炯夹g(shù)總監(jiān)趙輝表示：“中國可再生能源大部分在西北地區(qū)，由于本地消納有限且外送困難，因此存在大量棄風(fēng)棄光現(xiàn)象，可有效利用棄風(fēng)棄光發(fā)電進(jìn)行電解制氫。“
目前，國內(nèi)棄光、棄風(fēng)、棄水的發(fā)電成本可降至0.15元/度，據(jù)此計(jì)算出的電解水制氫成本為1-1.5元/Nm3，遠(yuǎn)低于利用上網(wǎng)電量電解水制氫的成本，且與化石燃料制氫的成本上限接近。與此同時(shí)，數(shù)據(jù)顯示，在0.25-0.85元/千瓦時(shí)的電價(jià)運(yùn)行區(qū)間，100標(biāo)方/小時(shí)的氫氣價(jià)格約為33-63元/公斤，1000標(biāo)方/小時(shí)氫氣價(jià)格約為18-47元/公斤。趙輝對此表示：“氫氣制備規(guī)模越大，其成本越低，因此大力推廣可再生能源制氫并形成規(guī)模效應(yīng)，將更快速推動(dòng)綠氫制備的成本下降。”
“此外，在基建方面，中國也可借鑒荷蘭利用輸氣管網(wǎng)的舉措，利用現(xiàn)有基建逐步擴(kuò)大氫氣制備規(guī)模和儲(chǔ)運(yùn)。”趙輝稱。
“我國正在驗(yàn)證利用現(xiàn)有的天然氣管網(wǎng)輸送氫氣的可行性，從技術(shù)上看，具備可行性，但其經(jīng)濟(jì)性仍在核算中。對于氫氣運(yùn)輸，管道的安全性、密封及材料仍需大量驗(yàn)證，預(yù)計(jì)未來會(huì)逐步開展規(guī)模化的工業(yè)應(yīng)用。“趙輝進(jìn)一步表示。
開展基礎(chǔ)研究完善產(chǎn)業(yè)鏈
結(jié)合荷蘭和中國的“綠氫”發(fā)展現(xiàn)狀，與會(huì)專家提出，實(shí)現(xiàn)“綠氫”的規(guī)?；l(fā)展，需要完善現(xiàn)有的立法和監(jiān)管，重點(diǎn)關(guān)注管網(wǎng)運(yùn)營、安全認(rèn)證等;同時(shí)，加強(qiáng)技術(shù)探索從而降低如電解槽和燃料電池成本尤為重要。
另外，應(yīng)充分認(rèn)識(shí)到支持性和輔助性政策的重要性，使得安全標(biāo)準(zhǔn)等方面有章可循;同時(shí)，開展綠氫制備示范項(xiàng)目，向公眾展示制氫領(lǐng)域的實(shí)際項(xiàng)目情況，提升公眾的認(rèn)可度和接受度。
值得注意的是，與會(huì)專家還強(qiáng)調(diào)，對氫能這樣的新興產(chǎn)業(yè)而言，不僅需要通過短期研發(fā)落實(shí)示范項(xiàng)目，還需要長期開展基礎(chǔ)研發(fā)工作，如尋找理想的材料用于生產(chǎn)電解槽，通過材料的選擇進(jìn)一步降低成本，提高效能、延長維護(hù)周期等，通過大量的技術(shù)探索和研發(fā)積累，逐個(gè)擊破現(xiàn)有瓶頸。
“目前電解制氫面臨的挑戰(zhàn)之一是供應(yīng)鏈不完善，以電解槽為例，可以提供電解槽膜的企業(yè)屈指可數(shù)，供應(yīng)鏈尚未成熟很大程度上制約了綠氫制備的發(fā)展，因此要建立大規(guī)模的電解系統(tǒng)和完善的供應(yīng)鏈體系，包括電解槽制造、部件開發(fā)和材料供應(yīng)等。”與會(huì)專家稱。
