“氢”风浩荡！风电+绿氢爆发！
发布日期：2024/4/9
“一个10万千瓦、年利用率3000h的风电场年制氢约550万公斤。非工业领域全年用氢量超过550万公斤的用户是有数的，且都有自己的固定渠道，制出来的氢卖给谁？”
“以目前70元/公斤的价格来看，氢用在燃料电池车上的成本比动力电池高一个数量级。”
“如果氢不代替电、不用在交通领域，那么氢能的应用场景很小，完全不能称之为一个产业。”
“很多人都没考虑到氢气高昂的储运成本，也没考虑到用户是谁。”
但这一现象，已经在2023年实现了彻底的扭转。
当下，中国一方面是可再生能源装机量最大的国家，另一方面也是全球最大的氢气生产和消费市场。在全球对绿氢一浪高过一浪的发展呼声中，可再生能源也正在从单纯的电能量上网，转向积极探索绿氢这一更具消纳潜力的新风口、新载体和新场景上。
市场与成本
电转氢具有非常大的发展潜力。
中国氢能产业联盟数据显示，2023年中国氢气产能约为3533万吨/年，占全球氢气总产量的1/3以上，中国已经成为最大的氢能生产与消费国家。但目前我国氢气仍依以煤制氢、天然气制氢为主要方式，绿氢占比约1%。预计未来随着可再生电力成本下降，绿氢占比将进一步提高。
数据来源：《全球氢能产业发展白皮书》
不止国内，公开资料显示，全球氢产量约为1.2亿吨/年：灰氢占比97%（化石燃料生产），蓝氯占比约2%；绿氢不到1%。根据IEA 评估，到2070年，全球每年的需求量大约5亿吨，可再生电产生的氢将占供应氢能的约60%，未来50年可再生能源电转氢将提升250倍，发展潜力力巨大。
2023年9月，中国科学院院士欧阳明高也曾在公开场合表示，预计到2030年，中国可能会催生100GW级别的绿氢电解制备市场。
当前，绿氢规模化发展最大的瓶颈在于制备成本太高。根据行业数据显示，当前煤制氢成本约为9元/kg，天然气制氢成本约为15元/kg，工业副产氢约为10-16元/kg，而电解水制氢的依据谷电价格和工商业用电的价格不同，成本约在23-50元/kg不等。
《全球氢能产业发展白皮书》预测，对于我国而言，当可再生能源电价降至 0.16 元/kWh时，碱性电解水制氢和 PEM 电解水制氢成本与蓝氢（化石能源制氢+CCUS技术）的成本相当；当可再生能源电价降至 0.13 元/kWh时，碱性电解水制氢和 PEM 电解水制氢成本与现阶段的灰氢（化石能源制氢）成本相当。
换句话说，低度电成本的绿电将是绿氢大规模发展的源头推动力。
项目与应用
其实，我国在可再生能源制氢上，已经进行了大量的探索。
早在2020年底，国内首个风电制氢工业应用项目——位于张家口的沽源东辛营的风电制氢项目进入产前调试阶段。该项目包括200MW风力发电场、10MW电解水制氢系统以及氢气综合利用系统3个部分。项目制取氢气一部分用于工业生产，另一部分将在氢能源动力汽车产业具备发展条件时，用于建设配套加氢站网络，支持河北省清洁能源动力汽车发展。
上述项目的经济账为：假设风场满发，1小时产生1000万千瓦时的电，按5千瓦时电能产生1立方米氢气计算，可以生产200万立方米氢气，相当于24000吨优质煤炭热值的能量。项目建成后，可形成年制氢1752万标准立方米的生产能力，预计年实现销售收入2.6亿元，利税0.8亿元。为当地探索风电本地消纳新途径提供了经验。
2023年，中能建氢能源有限公司松原氢能产业园（绿色氢氨醇一体化）项目开工，该项目是全球最大风光储氢项目。主要建设新能源电源、年产60万吨绿色合成氨/醇生产线、年产50台套1000 m³/h碱性电解水装备生产线和4座综合加能站等，基本涵盖制氢、加氢、氢基化工、氢能装备全产业链条。
而据北极星风力发电网不完全统计，2023年，内蒙古、河北、新疆、甘肃、山西、黑龙江、吉林、辽宁、湖北等9个省份签约了约35个风电制氢项目。这些项目的意义在于，以风电为代表的可再生能源电力，将不仅仅局限于“电力消纳”，而是将“绿电消费”、“工业脱碳”提到了更高层面的考量。
我们知道，氢既可以用作燃料，也是重要的工业原材料，具有原料和能量载体的双重角色。通过以电转氢为核心的硬件系统，将可再生能源发电转化为氢，后续与化工流程相结合，生成绿色大宗化工产品绿氢、绿氨、绿色甲醇、绿色甲烷、绿色合成燃料等，助力钢铁、化工、航空、海运等各行业脱碳，成为未来工业绿色发展的重要支撑。
根据我国2022年3月出台的《氢能产业发展中长期规划（2021-2035年）》，2025年，我国可再生能源制氢量目标为10-20万吨/年，成为新增氢能消费的重要组成部分。
随着政策的推进，绿氢产业快速发展的契机已出现。2月26日，内蒙古发布《关于加快推进氢能产业发展的通知》，明确允许非化工园区建设太阳能、风能等可再生能源电解水制氢项目和制氢加氢站，且无需取得危险化学品安全生产需求。
在内蒙古之前，吉林、河北、山东、广东等省份就已对非化工园区制氢提出试行办法，允许在化工园区外建设绿氢生产项目和制氢加氢一体站。
可以说，政策春风进一步助推了绿氢成本的下降，也加速了“可再生能源+绿氢”——下一个能源时代的大幕拉开。
来源：北极星风力发电网 作者：冉小冉
