
日前,中國石化宣布,我國規模最大的光伏發電直接制綠氫項目——新疆庫車綠氫示范項目全面建成投產。
綠氫是什么?我國為何要發展綠氫產業?
綠氫是通過太陽能、風能等可再生能源發電直接制取,生產過程中沒有二氧化碳的排放,基本不產生溫室氣體,未來綠氫將逐步成為氫氣制備的主要方式。
市場需要綠氫,綠氫能做什么?
綠氫主要應用于合成氨、制備甲醇、氫燃料電池以及天然氣摻氫等,以此減少二氧化碳排放。
綠氫長期發展的空間來源于交通、天然氣加氫,煉鋼用氫。
綠氫作為一種清潔低碳的可再生能源,更容易耦合電能、燃料等能源,將可再生能源整合利用,幫助交通、工業、建筑等領域深度脫碳。
綠氫項目建設,誰在推動?
目前,綠氫制備已成為企業、政府布局的重點項目,國內有多個在建或已建成的百MW級可再生能源制氫項目。隨著工業綠色發展規劃的落地,預計氫能將率先在交通運輸領域實現商業化,其次將在工業生產等領域實現產業化發展。
綠氫項目建設發展迅速,現有7.57萬噸/年,國內部分制氫項目已經進入示范階段,國內有多個百MW級可再生能源制氫項目在建或已建成。
據中國石化經濟技術研究院預測,2035年綠氫的經濟性開始顯現;2050年,綠氫將進入快速發展時期并實現大規模應用,在氫氣總產量中的占比將達70%以上。
光伏發電制綠氫有什么優勢?
綠氫需要用可再生能源電解水制氫,發展真正清潔的電解水制氫是實現低碳、清潔、高效制氫目標的重要方案。
耗電成本是氫能產業化發展的巨大阻礙——電解水制氫主要成本來源于巨大的用電量,與化石能源制氫成本差距較大,不具備經濟優勢。
“光伏+綠氫”,即將太陽能面板轉化的電能供給電解槽系統用于電解水制氫,從光伏綠電到綠色氫氣,全程無二氧化碳排放。光伏降本也有利于發展氫能。
相關數據顯示,電解水制氫成本需要 降至20元/kg以下,才具有與化石能源競爭的優勢。這意味著用于電解水制氫的光伏能源電價在0.3元/kWh以下。
在新疆,我國推進“光伏+綠氫”的主力地區,光伏發電價格已維持在0.29元/kWh左右。數據顯示新疆庫車光伏制氫項目的制氫成本已經低至18元/kg左右。
隨著光伏發電技術的進步,光伏制氫的成本仍有大幅下降的空間,屆時將比化石能源制氫更有競爭力。
同時,發展電解水制氫還可以有效消納光伏發電,實現電、氫兩種能源的相互轉換,解決棄光現象,減少資源的浪費。
綠氫發展,還有多少潛力?
中國可再生能源裝機量全球第一,截至今年6月,中國可再生能源裝機達到13.2億千瓦,約占中國總裝機的48.8%。
中國已擁有較高的可再生能源發電能力,可再生能源電解水制氫生產綠氫,這意味著我國在綠氫生產中具備巨大潛能。
隨著我國可再生能源發電成本的下降和綠氫制備技術的進步,綠氫的制備成本將不斷下降,讓綠氫及下游產品更具商業投資價值。
在氫能應用示范方面,工信部等五部門出臺燃料電池汽車示范城市群政策,主要面向加氫站建設以及燃料電池汽車應用推廣。
國內燃料電池應用以重卡和客用車輛為主,2022年國內燃料電池汽車保有量超過1.2萬輛。
根據現有的保有量來看,國內對車用綠氫的需求較低,無法完全滿足綠氫的需求,因此氫能應用的潛力仍需要進一步挖掘。
光伏制氫是一種雙贏的方案,對氫能產業而言,光伏發電的成本下降解決了綠氫的價格難題;對光伏發電來講,一方面解決了光伏消納困難的問題,另一方面促進了“光伏+儲能”的發展。
光伏制氫,將會產生“1+1>2”的效果,未來綠氫必將成為穩定的低價氫源,推動中國高質量實現“雙碳”目標。