多元發(fā)展能源供給背景下氫能再獲青睞 突破價格瓶頸有賴可再生能源電力降本

    本報記者 于南

    最近一段時間，“氫能”再次廣受關(guān)注。

    國務(wù)院總理、國家能源委員會主任李克強日前主持召開國家能源委員會會議，指出要“立足我國基本國情和發(fā)展階段，多元發(fā)展能源供給，提高能源安全保障水平”。在此基礎(chǔ)上，還提出要“探索先進(jìn)儲能、氫能等商業(yè)化路徑，依托互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展能源新產(chǎn)業(yè)新業(yè)態(tài)新模式。”

    隨后，國際能源署（IEA）與中國石油經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院也于近日在北京聯(lián)合發(fā)布《氫的未來—抓住今天的機(jī)遇》報告。報告指出，全球能源結(jié)構(gòu)向清潔化、低碳化轉(zhuǎn)型背景下，氫能正迎來重要的發(fā)展機(jī)遇期，世界各國的氫能發(fā)展政策和項目數(shù)量迅速增加。

    而剛剛落幕的2019年中國太原能源低碳發(fā)展論壇第六分論壇，選擇以“氫能改變未來”為主題。據(jù)悉，這是太原能源低碳發(fā)展論壇首次將“氫能”相關(guān)話題設(shè)為重點討論方向。借此機(jī)會，山西省工業(yè)和信息化廳廳長李晉平還表示，山西正致力打造“中國氫都”。

    氫能優(yōu)勢可圈可點

    氫燃料具有眾多優(yōu)點。IEA能源技術(shù)政策部主任TimurGül博士曾表示，氫能利用有助于解決當(dāng)前能源行業(yè)面臨的諸多挑戰(zhàn)。首先，氫能為長途運輸、化工和鋼鐵等難以脫碳的行業(yè)提供了脫碳的有效途徑，促進(jìn)碳減排目標(biāo)的實現(xiàn)；其次，氫能可以幫助調(diào)節(jié)太陽能光伏和風(fēng)能等可再生能源發(fā)電量的波動，以較低成本豐富可再生能源的存儲方式；第三，氫能的利用將促進(jìn)能源結(jié)構(gòu)多元化，促進(jìn)能源供應(yīng)安全。

    中國石油經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院副院長呂建中則認(rèn)為，氫能作為二次能源，具有來源多樣、適應(yīng)大范圍儲能、用途廣泛、能量密度大等多種優(yōu)勢，因此氫能利用被視為已有能源系統(tǒng)的新型、更優(yōu)化的利用方式，化石能源、可再生能源以及氫電二次能源網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)互動將會成為未來能源利用的大趨勢。

    長期以來，氫能受到中國、美國、歐洲和日本等國家和地區(qū)高度關(guān)注，各國將氫能和燃料電池作為清潔能源轉(zhuǎn)型和培育經(jīng)濟(jì)新增長點的重要方向之一。近年來，中國氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展逐漸升溫，諸多省市的氫能產(chǎn)業(yè)規(guī)劃、項目布局、扶持政策接連出臺，技術(shù)創(chuàng)新成果不斷涌現(xiàn)，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)紛紛起步。

    制氫成本高仍是挑戰(zhàn)

    盡管優(yōu)勢頗多，但當(dāng)前，制氫成本高、基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展緩慢、化石能源制氫的碳排放以及氫產(chǎn)業(yè)發(fā)展的法規(guī)欠缺等問題仍是氫能大規(guī)模發(fā)展所面臨的挑戰(zhàn)。

    據(jù)了解，根據(jù)制備工藝、路徑，生產(chǎn)過程污染程度，氫氣被分為綠氫、藍(lán)氫和灰氫。其中綠氫最為干凈，即通過來源于風(fēng)能和太陽能的可再生能源電解水制取，突出特點是不排放碳，但受制于發(fā)電成本；藍(lán)氫較為干凈，通過煤炭、天然氣等化石燃料制取，但需運用CCUS（碳捕捉、利用和封存技術(shù)）實現(xiàn)碳中和；灰氫主要由煤炭、天然氣、焦?fàn)t煤氣、氯堿尾氣制取，生產(chǎn)過程中排放大量二氧化碳，適用于市場發(fā)展初期。

    在成本方面，目前灰氫價格約11元/公斤，成本最低，藍(lán)氫次之，而綠氫價格則高達(dá)26.5元-38元/公斤。以最為清潔的綠氫制備—可再生能源電解水制取為例，經(jīng)測算，水電解制氫成本約30-40元/公斤，生產(chǎn)出的氣態(tài)氫價格比汽油高65%，液態(tài)氫則比汽油高260%以上。業(yè)界認(rèn)為，目前的商用電解槽能耗水平約4.5千瓦時-5.5千瓦時/標(biāo)方氫氣，能效在72%-82%之間，這意味著電解水制氫過程中能耗較高，能源轉(zhuǎn)換效率有待提升。

    不過，《氫的未來—抓住今天的機(jī)遇》報告預(yù)測，隨著可再生能源成本的下降以及制氫規(guī)模的擴(kuò)大，到2030年，從可再生能源中制氫成本或?qū)⑾陆?0%，燃料電池、燃料補給設(shè)備和電解槽（用于電解水制氫）都將從大規(guī)模制氫中收益。

    業(yè)界認(rèn)為，風(fēng)能和太陽能等可再生能源電力成本的進(jìn)一步下降將非常有利于氫能的產(chǎn)業(yè)化，例如目前風(fēng)能、光伏等新能源發(fā)電成本約0.4元-0.6元/千瓦時，用于電解水制氫成本依然偏高。如果利用當(dāng)前可再生能源棄電制氫，棄電按0.1元/千瓦時計算，制氫成本則可下降至10元/公斤，這便使其與煤制氫、天然氣制氫的價格相當(dāng)。

（編輯 上官夢露）