國(guó)內(nèi)資訊
12月3日，工業(yè)和信息化部印發(fā)《“十四五”工業(yè)綠色發(fā)展規(guī)劃》，揭示氫能六大發(fā)展方向，并凸顯對(duì)綠氫更加重視，業(yè)內(nèi)預(yù)期綠氫下一步將獲加快發(fā)展，或?qū)⒃谛滦臀廴疚镏卫砑夹g(shù)上發(fā)揮更大作用。而此前11月30日，我國(guó)首個(gè)萬(wàn)噸級(jí)的光伏綠氫示范項(xiàng)目正式啟動(dòng)。
《“十四五”工業(yè)綠色發(fā)展規(guī)劃》涉及氫能部分，共是六個(gè)方面，分別是：
加快氫能技術(shù)創(chuàng)新和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，推動(dòng)氫能多元化利用；
開(kāi)展可再生能源電解制氫示范工程；
鼓勵(lì)氫能等替代能源在鋼鐵、水泥、化工等行業(yè)的應(yīng)用；
發(fā)展氫燃料燃?xì)廨啓C(jī)、超高壓氫氣壓縮機(jī)、高效氫燃料電池等新能源裝備；
開(kāi)展綠氫開(kāi)發(fā)利用等新型污染物治理技術(shù)裝備基礎(chǔ)研究；
推進(jìn)綠氫煉化等技術(shù)的推廣應(yīng)用。
電價(jià)和電解設(shè)備導(dǎo)致當(dāng)前綠氫成本居高不下
國(guó)電投氫能首席專家柴茂榮表示，制氫成本高企，仍然是行業(yè)發(fā)展短板，供應(yīng)鏈體系較為分散。
電價(jià)和電解設(shè)備是導(dǎo)致當(dāng)前綠氫生產(chǎn)成本居高不下的重要原因，二者的成本占比分別達(dá)到50%和40%，電解槽是可再生能源大規(guī)模制氫的關(guān)鍵裝備，在制氫系統(tǒng)總成本中的占比近50%。
目前，光伏制氫是綠氫主要發(fā)展的途徑，一方面，隨著光伏產(chǎn)業(yè)的持續(xù)發(fā)展，電價(jià)成本有望下降，另一方面，光伏制氫可作為解決光伏發(fā)電消納的重要途徑，起到儲(chǔ)能的效果，此外，碳稅也將為光伏制氫帶來(lái)競(jìng)爭(zhēng)力。
柴茂榮表示，降本方面，光伏制氫成本在2025年有望突破，達(dá)到每立方一元人民幣左右的水平，迎來(lái)大規(guī)模發(fā)展。但光伏制氫主要布局在新疆、內(nèi)蒙古這些日照比較強(qiáng)的城市，而用氫在長(zhǎng)三角東南沿海地區(qū)，所以運(yùn)氫成本成為亟待解決的問(wèn)題。他指出，大型企業(yè)完全可以建子母站方式，通過(guò)大型母站將氫氣通過(guò)撬裝車(chē)或者專用瓶（換瓶）送到各子站，可以減少30-50元每公斤成本。
據(jù)中國(guó)氫能聯(lián)盟專家委員會(huì)主任余卓平分析，如果到2025年我國(guó)風(fēng)電、光伏的新增裝機(jī)發(fā)電成本降低到0.3元/千瓦時(shí)，可再生能源電解水制氫成本將降到約25元/千克，能夠與天然氣制氫進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng)。等2030年可再生能源發(fā)電成本降低到0.2元/千瓦時(shí)后，電解水制氫成本將低至15元/千克，可以與現(xiàn)在化石能源加上碳捕集技術(shù)制氫的價(jià)格進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng)。
北京某氫能科技公司負(fù)責(zé)人介紹，電解槽目前單位造價(jià)2500元/W；隨著更大的槽體、更優(yōu)質(zhì)的制造工藝，以及技術(shù)環(huán)節(jié)的精進(jìn)和材料的優(yōu)化，有望降至1300元/W。屆時(shí)，綠氫成本將從 2020 年的 30.8 元/kg 快速降至 16.9 元/kg，實(shí)現(xiàn)與灰氫平價(jià)。上游原材料的平價(jià)前景一旦達(dá)成，意味著氫能源的大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化鋪平了道路。
儲(chǔ)運(yùn)仍是行業(yè)發(fā)展瓶頸
從技術(shù)成熟度來(lái)看，高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫最為常用，即通過(guò)高壓將氫氣壓縮到一個(gè)耐高壓的容器里，與之對(duì)應(yīng)的運(yùn)輸方式為長(zhǎng)管拖車(chē)和管道兩種，但是這種方式的儲(chǔ)氫量較低。而低溫液體的方式，雖然可以解決長(zhǎng)距離、大規(guī)模運(yùn)輸難題，但是將氣態(tài)的氫變?yōu)橐簯B(tài)的氫，每液化1千克氫氣將消耗4～10千瓦時(shí)電量，在現(xiàn)有條件下轉(zhuǎn)化成本偏高。
目前，國(guó)內(nèi)以高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫為主，相較于低溫液態(tài)儲(chǔ)氫，高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫在長(zhǎng)距離運(yùn)輸上十分不具有優(yōu)勢(shì)，因此大力發(fā)展液氫技術(shù)和輸氫管道等裝備具有重要的意義。
根據(jù)國(guó)網(wǎng)能源研究院數(shù)據(jù)，2019年我國(guó)陸上風(fēng)電度電成本約0.315-0.565元/千瓦時(shí)，且在未來(lái)仍有一定的下降空間，預(yù)計(jì)到2025年度電成本在0.245-0.512元/每千瓦時(shí)?；诖?，就地制氫也是解決長(zhǎng)距離運(yùn)輸?shù)囊环N重要方式，我國(guó)用氫主要集中在東南沿海，利用海上可再生能源制氫是一種很有前景的制氫技術(shù)路徑，同時(shí)也可避免氫氣長(zhǎng)距離運(yùn)輸。
加氫站發(fā)展的“老問(wèn)題”亟待新突破
除了上述儲(chǔ)運(yùn)成本的問(wèn)題，氫能產(chǎn)業(yè)重要的基礎(chǔ)設(shè)施——加氫站建設(shè)的瓶頸問(wèn)題也由來(lái)已久。隨著氫能產(chǎn)業(yè)未來(lái)走向成熟，加氫站發(fā)展的“老問(wèn)題”都需要取得新的突破。
中國(guó)石油天然氣股份有限公司石油化工研究院化工研究室副主任李慶勛直言，當(dāng)前加氫站建設(shè)的瓶頸包括建設(shè)成本高、運(yùn)營(yíng)成本高、標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)不完善。
李慶勛認(rèn)為，加氫站建設(shè)成本高的原因主要在于關(guān)鍵設(shè)備依賴進(jìn)口，需要持續(xù)推進(jìn)加氫站關(guān)鍵設(shè)備國(guó)產(chǎn)化，降低成本，促進(jìn)國(guó)內(nèi)整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈良性發(fā)展；運(yùn)營(yíng)成本高主要是氫源價(jià)格高、氫燃料汽車(chē)保有量低造成的，需要不斷培育市場(chǎng)，通過(guò)規(guī)模效應(yīng)降低成本。此外，加氫站安全、建設(shè)運(yùn)營(yíng)等標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范也有待完善，需要政府、標(biāo)準(zhǔn)化組織和企業(yè)共同推動(dòng)。
在業(yè)內(nèi)看來(lái)，安全和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范等問(wèn)題是加氫站建設(shè)亟須關(guān)注的重點(diǎn)。對(duì)此，液化空氣（中國(guó)）投資有限公司氫能業(yè)務(wù)負(fù)責(zé)人陳星強(qiáng)調(diào)，要嚴(yán)把安全和質(zhì)量管理關(guān)，預(yù)防個(gè)別安全事件影響全產(chǎn)業(yè)發(fā)展的局面。同時(shí)，他還指出，目前相關(guān)項(xiàng)目的選址和審批比較復(fù)雜，也是加氫站建設(shè)的一大瓶頸，需要相關(guān)部門(mén)協(xié)調(diào)。
作為在全球已布局100多座加氫站的氫能巨頭，液化空氣在加氫基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)方面，有諸多值得借鑒的國(guó)際經(jīng)驗(yàn)。陳星表示，從液化空氣的經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，液氫將會(huì)為未來(lái)大規(guī)模的加氫站普及起到主流供應(yīng)作用，國(guó)內(nèi)的液氫相關(guān)法規(guī)需要盡快完善出臺(tái)，這將有利于氫氣基礎(chǔ)設(shè)施的提前部署。他同時(shí)認(rèn)為，液氫加氫站的部署要提上日程。