以技術創新開啟製氫能效新時代 電解水製氫闊步向前
發表時間 :2023-02-27 來源：米兰体育官方网页
碳達峰碳中和目標下，我國氫能產業迎來加速發展，綠氫在降碳中發揮的作用備受關注。電解水製氫作為目前最主要的製取綠氫方式，市場規模不斷擴大。近年來，不少大型央企、傳統氫能企業紛紛將目光瞄準綠氫產業。業界普遍認為，隨著製氫裝備在性能、成本等方麵的不斷提升，以及光伏電價優勢的逐漸凸顯，我國綠氫產業有望加速發展。
隆基綠能科技股份有限公司創始人、總裁李振國指出，“雙碳”目標的提出極大促進了全球碳中和共識的形成，在碳中和背景下，在能源轉型大趨勢下，氫能是我國實現能源轉型的新興賽道，將成為未來能源結構的重要組成部分。
對此，隆基氫能立足突破技術、經濟性兩大難題，瞄準電解水製氫環節，正式發布全新一代堿性電解水製氫設備ALK Hi1係列產品，不斷下探能耗提升能效，定義商業化電解水製氫能效新高度。
大規模綠氫應用支撐能源轉型
中國國際經濟交流中心副理事長，國務院發展研究中心原副主任王一鳴表示，我國是世界上最大的製氫國，年製氫產能4000萬噸，但綠氫的占比不足千分之一。推動氫能產業發展需要進一步做大做強綠氫。“目前我國氫能應用重點在以商用車為主的交通領域，鋼鐵、有色、石化等傳統用氫大戶目前仍主要使用化石能源生產的灰氫，如果能在工業領域進行大規模綠氫應用，對實現‘雙碳’目標具有重要意義。”
在中國科學院院士李燦看來，我國綠氫發展趨勢不可逆轉。“隨著‘雙碳’戰略的實施推進，我國綠氫應用比例將越來越大，預計到2060年，我國化工、鋼鐵等能源領域的綠氫使用量將占氫總使用量的80%。”
當前，我國電力占終端能源消費比重約25%，75%的能源消耗是非電形式。李振國指出：“隨著能源轉型深化，電力在能源消費裏的占比會越來越高。我們初步估計，到2050年左右，能源消耗的電氣化程度將達60%以上，但仍有如化工、鋼鐵冶煉、水泥產業、供熱等場景，需要引入高能量密度的二次能源。因此，我們認為氫能將成為未來能源結構的重要組成部分。”
“總體來看，通過綠氫規模化應用實現降本，從而推動氫能多元化應用，是氫能產業實現高質量發展的重要路徑。在此過程中，產業應致力於大基地規模化開發利用綠氫來降低成本，推動新技術應用，實現風光水電資源的高效利用消納，從而帶動終端交通、化工、冶金等領域的綠色零碳發展。”國家能源集團國華投資公司黨委書記、董事長劉小奇稱。
實現能耗能效“雙突破”
“十四五”期間，實現綠氫產業的做強做大做優，大力發展可再生能源電解水製氫勢在必行，在此過程中，如何突破能耗、能效雙重限製尤其關鍵。對此，中國石油和化工聯合會會長李壽生表示，氫能是人類未來新能源發展突破的重大希望，氫能的發展關鍵在於搶占氫能技術的製高點，走出一條“重點突破”和“協同推進”的創新路子。
李振國指出，全球範圍內電解水製氫產業規模都比較小，整個供應鏈體係不完備，電解水製氫產能不充足，與此同時，大型電解水製氫的能效、成本有待進一步提高。“如果將來要進行大規模的綠氫製備，整個供應鏈體係首先要建立完備，以適應大規模工業應用。”
在李振國看來，降本增效是光伏產業的第一原則，而發展氫能技術的本質在於降低單位製氫成本。“降低電力成本是製氫端氫氣成本降低的關鍵，此外，還要不斷降低製氫單位電耗、提高能效。”
隆基氫能致力於用同樣的電，轉換更多的氫氣，進一步提升製氫效率。“圍繞降低單位製氫成本這一目標，我們開展了不同場景的全麵調研，發現各地不同的電力係統，氫能資源稟賦，電價機製和政策都會影響到製氫裝備的運行模式。”隆基氫能總裁馬軍稱，以國內西北某綠氫項目為例，光伏發電同時外購部分綠電，製氫係統每年的運行時間在4300小時左右，采用Hi1產品，單位製氫成本降低2.7%，每年可節約電費6.4%，相當於減少初始投資25%。
“全球電解水製氫行業包含堿性電解水製氫技術及質子交換膜電解水技術在內的滿負荷直流電耗水平，基本處於每立方米4.5-4.6千瓦時。”李燦表示，這已是工業水平中較好的表現。如果可再生電力價格降到每度電0.2元，直流電耗達到4.3千瓦時/立方米，就可以做到“一塊錢一方氫”，基本接近煤製氫成本。
亟待政策支持
裝備技術持續升級，應用成本不斷下降，產業發展向好背後，還需多方政策助力。
在李壽生看來，氫能的創新發展必須要有超前、精準、穩定的政策支持。“在氫能發展中，不僅涉及大量資金投入，還涉及技術標準、排放標準，以及環保排放要求等，如技術研發的支持、排放標準的規定、碳稅的設計、安全環保的要求都需要合理穩定的政策盡早出台，使政策支持成為我國氫能產業健康發展的強大動力。”
“當前，綠氫在國內的發展遇到一定困難和瓶頸。一方麵由於我國銀行利率較高，同時碳交易價格較低，綠氫在經濟性方麵相比灰氫還沒有足夠的競爭力。”李振國建議，希望國家能夠出台一些支持綠氫生產的政策，如光伏發出的電可直接用於製氫，電網端對過網費可做一定減免，以支持氫能製氫環節的發展。
萬華化學集團黨委書記、董事長廖增太也表示，除國家的電力政策可作一些調整外，還要推動化工行業納入碳減排、碳交易係統裏麵來，促進化工行業盡快實現綠氫發展。“要達到‘雙碳’目標，用綠氫替代灰氫勢在必行。隨著光伏風電平價時代的到來，以及隆基氫能等產業龍頭的引領下，我國電解水製氫技術迎來持續突破，我們迎來了巨大的機會，但挑戰也不可避免。”
廖增太提醒，化工行業是一個耗氫大戶，但如果在沿海地區，由於光照時間較短，光伏發電成本比西部地區高很多，另外，東部地區網上電價很高，約為0.72元/千瓦時，製氫成本非常高。“希望國家在用綠電製氫的用電及電價方麵製定有利於行業發展的政策。同時，提升氫的規模化儲運技術，建設氫氣運輸管網，把氫從西部地區通過管網送到東部地區來，支持東部地區化工企業的綠色化生產。”（中國產業經濟信息網）
隆基綠能科技股份有限公司創始人、總裁李振國指出，“雙碳”目標的提出極大促進了全球碳中和共識的形成，在碳中和背景下，在能源轉型大趨勢下，氫能是我國實現能源轉型的新興賽道，將成為未來能源結構的重要組成部分。
對此，隆基氫能立足突破技術、經濟性兩大難題，瞄準電解水製氫環節，正式發布全新一代堿性電解水製氫設備ALK Hi1係列產品，不斷下探能耗提升能效，定義商業化電解水製氫能效新高度。
大規模綠氫應用支撐能源轉型
中國國際經濟交流中心副理事長，國務院發展研究中心原副主任王一鳴表示，我國是世界上最大的製氫國，年製氫產能4000萬噸，但綠氫的占比不足千分之一。推動氫能產業發展需要進一步做大做強綠氫。“目前我國氫能應用重點在以商用車為主的交通領域，鋼鐵、有色、石化等傳統用氫大戶目前仍主要使用化石能源生產的灰氫，如果能在工業領域進行大規模綠氫應用，對實現‘雙碳’目標具有重要意義。”
在中國科學院院士李燦看來，我國綠氫發展趨勢不可逆轉。“隨著‘雙碳’戰略的實施推進，我國綠氫應用比例將越來越大，預計到2060年，我國化工、鋼鐵等能源領域的綠氫使用量將占氫總使用量的80%。”
當前，我國電力占終端能源消費比重約25%，75%的能源消耗是非電形式。李振國指出：“隨著能源轉型深化，電力在能源消費裏的占比會越來越高。我們初步估計，到2050年左右，能源消耗的電氣化程度將達60%以上，但仍有如化工、鋼鐵冶煉、水泥產業、供熱等場景，需要引入高能量密度的二次能源。因此，我們認為氫能將成為未來能源結構的重要組成部分。”
“總體來看，通過綠氫規模化應用實現降本，從而推動氫能多元化應用，是氫能產業實現高質量發展的重要路徑。在此過程中，產業應致力於大基地規模化開發利用綠氫來降低成本，推動新技術應用，實現風光水電資源的高效利用消納，從而帶動終端交通、化工、冶金等領域的綠色零碳發展。”國家能源集團國華投資公司黨委書記、董事長劉小奇稱。
實現能耗能效“雙突破”
“十四五”期間，實現綠氫產業的做強做大做優，大力發展可再生能源電解水製氫勢在必行，在此過程中，如何突破能耗、能效雙重限製尤其關鍵。對此，中國石油和化工聯合會會長李壽生表示，氫能是人類未來新能源發展突破的重大希望，氫能的發展關鍵在於搶占氫能技術的製高點，走出一條“重點突破”和“協同推進”的創新路子。
李振國指出，全球範圍內電解水製氫產業規模都比較小，整個供應鏈體係不完備，電解水製氫產能不充足，與此同時，大型電解水製氫的能效、成本有待進一步提高。“如果將來要進行大規模的綠氫製備，整個供應鏈體係首先要建立完備，以適應大規模工業應用。”
在李振國看來，降本增效是光伏產業的第一原則，而發展氫能技術的本質在於降低單位製氫成本。“降低電力成本是製氫端氫氣成本降低的關鍵，此外，還要不斷降低製氫單位電耗、提高能效。”
隆基氫能致力於用同樣的電，轉換更多的氫氣，進一步提升製氫效率。“圍繞降低單位製氫成本這一目標，我們開展了不同場景的全麵調研，發現各地不同的電力係統，氫能資源稟賦，電價機製和政策都會影響到製氫裝備的運行模式。”隆基氫能總裁馬軍稱，以國內西北某綠氫項目為例，光伏發電同時外購部分綠電，製氫係統每年的運行時間在4300小時左右，采用Hi1產品，單位製氫成本降低2.7%，每年可節約電費6.4%，相當於減少初始投資25%。
“全球電解水製氫行業包含堿性電解水製氫技術及質子交換膜電解水技術在內的滿負荷直流電耗水平，基本處於每立方米4.5-4.6千瓦時。”李燦表示，這已是工業水平中較好的表現。如果可再生電力價格降到每度電0.2元，直流電耗達到4.3千瓦時/立方米，就可以做到“一塊錢一方氫”，基本接近煤製氫成本。
亟待政策支持
裝備技術持續升級，應用成本不斷下降，產業發展向好背後，還需多方政策助力。
在李壽生看來，氫能的創新發展必須要有超前、精準、穩定的政策支持。“在氫能發展中，不僅涉及大量資金投入，還涉及技術標準、排放標準，以及環保排放要求等，如技術研發的支持、排放標準的規定、碳稅的設計、安全環保的要求都需要合理穩定的政策盡早出台，使政策支持成為我國氫能產業健康發展的強大動力。”
“當前，綠氫在國內的發展遇到一定困難和瓶頸。一方麵由於我國銀行利率較高，同時碳交易價格較低，綠氫在經濟性方麵相比灰氫還沒有足夠的競爭力。”李振國建議，希望國家能夠出台一些支持綠氫生產的政策，如光伏發出的電可直接用於製氫，電網端對過網費可做一定減免，以支持氫能製氫環節的發展。
萬華化學集團黨委書記、董事長廖增太也表示，除國家的電力政策可作一些調整外，還要推動化工行業納入碳減排、碳交易係統裏麵來，促進化工行業盡快實現綠氫發展。“要達到‘雙碳’目標，用綠氫替代灰氫勢在必行。隨著光伏風電平價時代的到來，以及隆基氫能等產業龍頭的引領下，我國電解水製氫技術迎來持續突破，我們迎來了巨大的機會，但挑戰也不可避免。”
廖增太提醒，化工行業是一個耗氫大戶，但如果在沿海地區，由於光照時間較短，光伏發電成本比西部地區高很多，另外，東部地區網上電價很高，約為0.72元/千瓦時，製氫成本非常高。“希望國家在用綠電製氫的用電及電價方麵製定有利於行業發展的政策。同時，提升氫的規模化儲運技術，建設氫氣運輸管網，把氫從西部地區通過管網送到東部地區來，支持東部地區化工企業的綠色化生產。”（中國產業經濟信息網）