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隆基入局制氫領(lǐng)域 | 國(guó)內(nèi)制氫領(lǐng)域發(fā)展概述

自4月6日隆基宣布進(jìn)入光伏制氫領(lǐng)域以來,#氫能、#光伏、#制氫等話題熱度迅速上升。其實(shí),在隆基宣布進(jìn)入光伏制氫領(lǐng)域前,同為光伏領(lǐng)域的陽(yáng)光電源在2019年就已涉足光伏制氫領(lǐng)域,并與中科院大連化物所開展相關(guān)合作。筆者猜想隆基在此時(shí)加入光伏制氫領(lǐng)域的原因主要有以下兩點(diǎn):一是隨著光伏發(fā)電設(shè)備的大規(guī)模裝機(jī)入網(wǎng),光伏發(fā)電成本下降,光伏制氫可作為一種可調(diào)節(jié)光伏發(fā)電的手段,有利于將波動(dòng)性相對(duì)較高的光伏電力整合到能源電力系統(tǒng)中,通過光伏制氫可實(shí)現(xiàn)光伏發(fā)電的效益最大化;二是在碳中和大背景下,氫能作為風(fēng)口領(lǐng)域,隆基在此時(shí)加入制氫領(lǐng)域可有利于擴(kuò)大其產(chǎn)業(yè)鏈,且隆基可憑借光伏制氫打造其儲(chǔ)能業(yè)務(wù)根基。

(via 隆基官網(wǎng))

國(guó)內(nèi)制氫領(lǐng)域發(fā)展現(xiàn)狀

光伏制氫主要是利用太陽(yáng)能發(fā)電產(chǎn)生的電力,通過電解水的形式來制備氫氣,這種方式又被稱可再生能源制氫、綠氫制備?稍偕茉粗茪浒ɡ锰(yáng)輻射、生物能與沼氣、可再生電氣(如光伏發(fā)電、風(fēng)能等)等方式來制備氫氣。目前,水電解制備氫氣以及利用天然氣/沼氣水蒸汽重整制備氫氣等方式相對(duì)主流。綠氫概念則是氫氣制備的終極目標(biāo),主要是指利用可再生能源、核能電解水制氫,實(shí)現(xiàn)全過程脫碳,與綠氫概念相對(duì)應(yīng)即灰氫和藍(lán)氫。下面筆者將簡(jiǎn)單對(duì)國(guó)內(nèi)灰氫、藍(lán)氫、綠氫產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況進(jìn)行介紹。

“灰氫”主要是指通過利用化石燃料制取氫氣,在制備過程中將排放大量的二氧化碳。而“藍(lán)氫”主要是指在將氫氣制備過程中產(chǎn)生的二氧化碳通過捕集、埋存、利用等方式來避免其大量排放。目前,國(guó)內(nèi)絕大部分氫氣的制備采用“灰氫”形式;覛洹⑺{(lán)氫主要涉及的企業(yè)類型有:石化廠、煉油廠、煤炭制備企業(yè)、鋼鐵制造企業(yè)等,部分企業(yè)(項(xiàng)目)包括:神華集團(tuán)、大同煤礦集團(tuán)、美錦能源煤制氫,中化泉州石化14萬Nm3/h煤制氫,中海油氣(泰州)石化5萬Nm3/h制氫,中石化煤制氫、煉油重整副產(chǎn)氫等。

從灰氫、藍(lán)氫產(chǎn)業(yè)地域布局來看,由于受氫氣儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)、成本限制等,其產(chǎn)業(yè)地域布局主要集中在原材料資源所在地、氫能產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)示范區(qū)域、石化/煤炭/鋼鐵等生產(chǎn)企業(yè)所在地等,如山西大同,河北唐山、張家口,山東省,江浙地區(qū),廣東惠州、茂名等。

綠氫主要包括再生能源制氫與核能電力制氫兩種形式,其核心還是通過水電解來制備氫氣。水電解技術(shù)主要包括堿性水電解槽、質(zhì)子交換膜水電解槽和固體氧化物水電解槽。目前,堿性水電解槽技術(shù)最為成熟、成本具有優(yōu)勢(shì);質(zhì)子交換膜水電解槽技術(shù)已初步實(shí)現(xiàn)商業(yè)化,其在接入電網(wǎng)應(yīng)用時(shí)具有較高的靈活性,但目前制氫成本整體較高;固體氧化物水電解槽技術(shù)具有能效優(yōu)勢(shì),可在高溫環(huán)境下工作,目前尚未實(shí)現(xiàn)商業(yè)化。

可再生能源制氫主要包括利用光伏、風(fēng)能等產(chǎn)生的電力來對(duì)水電解以制備氫氣。在光伏制氫方面,除上文提及到的隆基、陽(yáng)光電源兩家企業(yè)以外,還有較多的企業(yè)已開展光伏制氫項(xiàng)目,如中環(huán)能源張家口光伏制氫項(xiàng)目、國(guó)電投寧東可再生能源制氫、寧夏寶豐能源太陽(yáng)能電解水制氫項(xiàng)目、山西大唐云岡熱電公司光伏制氫、華電濰坊發(fā)電公司與深圳華凱豪達(dá)集團(tuán)開展的濰坊濱海光伏制氫項(xiàng)目等。

風(fēng)電制氫可有效改變棄風(fēng)限電以及風(fēng)電并網(wǎng)相關(guān)問題。風(fēng)電制氫包括利用陸上風(fēng)電和海上風(fēng)電制氫兩種形式。目前國(guó)內(nèi)企業(yè)開展風(fēng)電制氫項(xiàng)目的有:河北建投沽源風(fēng)電制氫示范項(xiàng)目、張家口海珀?duì)栵L(fēng)電制氫、上海電氣風(fēng)電集團(tuán)崇禮制氫項(xiàng)目等。

熱度雖高,但產(chǎn)業(yè)發(fā)展仍尚處早期

隨著雙碳目標(biāo)的提出,氫能產(chǎn)業(yè)熱度攀升,制氫作為氫能產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)環(huán)節(jié),也越來越受到傳統(tǒng)能源、工業(yè)化工制造、重型運(yùn)輸,光伏、風(fēng)電等行業(yè)內(nèi)企業(yè)的重視。在現(xiàn)階段制氫產(chǎn)業(yè)發(fā)展中,制氫成本、氫氣儲(chǔ)運(yùn)、氫氣利用場(chǎng)景等實(shí)際問題還要求企業(yè)在開展制氫項(xiàng)目時(shí)要注意加強(qiáng)能源電力與氫能產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施、應(yīng)用的配套發(fā)展。企業(yè)還需因地制宜、因資源制宜、因產(chǎn)業(yè)配套制宜考慮制氫與氫能利用、氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展之間的依存關(guān)系。


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