在“30-60”目標(biāo)推動(dòng)下，以光伏為代表的可再生能源，在能源發(fā)展中開(kāi)始占據(jù)越來(lái)越重要的位置。
與此同時(shí)，氫能產(chǎn)業(yè)也已成為能源布局的重要組成。2020年，我國(guó)氫能產(chǎn)量和消費(fèi)量均已突破2500萬(wàn)噸，成為世界第一大制氫大國(guó)。2021年，氫能又被列入《國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十四個(gè)五年規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要》，氫能產(chǎn)業(yè)迎來(lái)了重要機(jī)遇期。
那么，當(dāng)光伏遇上氫能，會(huì)擦出什么樣的火花?“光伏制氫”到底有什么好處?它的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)效益究竟有多大呢?
氫能作為一種熱值高、能量密度大、來(lái)源多樣的清潔高效二次能源，被譽(yù)為21世紀(jì)的“終極能源”。但氫能無(wú)法直接從自然界中獲取，必須通過(guò)制備得到。目前主流的制氫路線是通過(guò)煤炭、天然氣等傳統(tǒng)能源制氫，這種制氫模式卻存在高碳排的問(wèn)題，給生態(tài)環(huán)境帶來(lái)隱憂。
而光伏、風(fēng)電等可再生能源制備綠氫，能夠解決傳統(tǒng)能源制氫的高碳排問(wèn)題。
眾所周知，光伏發(fā)電已經(jīng)成為全球最經(jīng)濟(jì)的清潔能源，而“光伏制氫”，即通過(guò)光伏發(fā)電來(lái)電解水生產(chǎn)，不僅生產(chǎn)過(guò)程無(wú)碳排放，而且使用過(guò)程也是零碳排，實(shí)現(xiàn)了真正的雙倍清潔。
電解水制氫的生產(chǎn)成本主要來(lái)自用電成本，“光伏制氫”作為全球和中國(guó)未來(lái)主流的制氫技術(shù)之一，還要突破成本偏高的痛點(diǎn)。根據(jù)中國(guó)工程院院士周孝信的研究，“當(dāng)光伏電價(jià)在每千瓦時(shí)0.3元以下時(shí)，制氫成本和天然氣制氫差不多，所以太陽(yáng)能光伏制氫是非常有前景的。”
隆基股份品牌總經(jīng)理兼隆基氫能副總經(jīng)理王英歌也表示，氫能技術(shù)的發(fā)展是要降低LCOH(單位制氫成本)，電解水制氫成本方面電力成本是首要的，要繼續(xù)降低可再生能源發(fā)電成本;其次，還要通過(guò)大規(guī)模標(biāo)準(zhǔn)化制造降低氫能裝備成本。
此外，“光伏制氫”之所以被看好，還有另一個(gè)重要的原因就是廣闊的發(fā)展空間。通過(guò)太陽(yáng)能發(fā)電制取“綠氫”用于化工、交通、冶煉等，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)對(duì)化石能源的替代，減少煤炭消耗和二氧化碳排放，實(shí)現(xiàn)減排效益，助力全球能源轉(zhuǎn)型和碳中和的實(shí)現(xiàn)。
白云飛
隆基股份產(chǎn)業(yè)研究專業(yè)總監(jiān)
Q:
目前光伏制氫有哪些優(yōu)勢(shì)?
A:
一是低成本。目前光伏發(fā)電已經(jīng)成為全球最經(jīng)濟(jì)的清潔能源，這為光伏發(fā)電來(lái)電解水制氫解決了成本難題;二是零碳排。電解水制氫是一個(gè)高耗能的過(guò)程，在我國(guó)電力結(jié)構(gòu)中，煤電是主要的發(fā)電形式，如果用電網(wǎng)的電來(lái)電解水制氫，每制1KG氫氣就會(huì)排放40KG左右的二氧化碳，遠(yuǎn)大于煤制氫的排放強(qiáng)度。如果用光伏發(fā)電來(lái)電解水制氫，就沒(méi)有碳排放的壓力。
Q:
氫能可以在多大程度上替代傳統(tǒng)能源，主要替代領(lǐng)域是哪些?
A:
說(shuō)到氫能，大家最先想到的就是氫燃料電池汽車(chē)對(duì)傳統(tǒng)燃油車(chē)的替代。其實(shí)氫燃料電池動(dòng)力系統(tǒng)具有能量密度高、高功率高的特點(diǎn)，非常適合用在重載運(yùn)輸和長(zhǎng)途運(yùn)輸領(lǐng)域，包括公交、重載卡車(chē)、遠(yuǎn)洋運(yùn)輸輪船。此外，在一些很難通過(guò)電氣化來(lái)實(shí)現(xiàn)減碳的領(lǐng)域中，氫燃料還可以用來(lái)替代傳統(tǒng)能源，比如在鋼鐵、水泥、供熱等行業(yè)。
Q:
目前采用的制氫技術(shù)、制氫成本情況如何，光伏制氫的經(jīng)濟(jì)性怎么樣?
A:
目前，氫氣最主要的來(lái)源是煤制氫和天然氣制氫。煤制氫的成本區(qū)間大概在0.4元到0.8元每標(biāo)方，天然氣制氫的成本區(qū)間是1元到1.5元每標(biāo)方。光伏制氫目前的成本還比較高，未來(lái)通過(guò)光伏發(fā)電度電成本的下降，還有規(guī)模化帶來(lái)的制氫設(shè)備成本的下降，光伏制氫的成本將可以和天然氣制氫成本進(jìn)行比較。
Q: “光伏+氫能”能否為能源轉(zhuǎn)型帶來(lái)更多可能?
A: “光伏+氫能”的突出優(yōu)勢(shì)是低成本和零碳排，這種特性使得光伏制氫可以用于生產(chǎn)綠色的低碳能源。此外，光伏發(fā)電制氫還可以向傳統(tǒng)化工領(lǐng)域提供綠氫來(lái)替代傳統(tǒng)的灰氫，光伏發(fā)電生產(chǎn)的綠氫還可以配合二氧化碳捕獲用于合成綠色甲醇來(lái)進(jìn)行固碳。
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