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发展“绿氢”中国有优势

2020年07月03日作者:仲蕊来源:中国能源报

  中国能源报实习记者 仲蕊 中国的风电和光伏资源丰富,还有非常可观的地热、生物质、海洋能、太阳能热利用以及固体废弃物的资源化利用,随着近年来技术的进步,可再生能源的发电成本越来越具有竞争力,与此同时,中国拥有强大的基础设施建设能力,为发展“绿氢”提供了有利条件。

  氢能正成为多国能源转型的重要抓手,而利用清洁的可再生能源制备的“绿氢”,才是氢能应用的最终目标。

  在近日由荷兰驻广州总领事馆主办的氢能线上研讨会上,与会专家纷纷表示,中国在发展“绿氢”方面具有得天独厚的优势。

  可再生能源禀赋利好“绿氢”

  资料显示,过去十年,全球建成的电解制氢项目有230个,装机容量约100MW,主要用于交通运输和工业生产。荷兰应用科学研究院可再生能源氢能业务开发经理范德·伯格认为,目前已处于电解制氢全面发展的阶段,需要进一步开发市场,并促进技术进步。

  荷兰重点产业能源领导小组绿色气体项目主任约格·希格勒表示:“荷兰和中国都有着丰富的可再生能源禀赋。荷兰毗邻北海,海水较浅最深处仅为40米,因此拥有优质的海上风电开发潜力,可生产大量可再生能源电力,适用于绿色氢能制备。”

  伯格认为:“绿氢发展的主要驱动因素,是风能、太阳能等可再生能源的大规模发展。通过电解制氢技术,可以将大量太阳能和风能生产的绿色电能有效整合到现有能源网之中,这也是电解制氢的关键作用所在;此外,荷兰输气管网的高覆盖率及相关基建的完善,也有利于绿氢的制备。”

  与会专家表示,与荷兰相似,中国的可再生能源非常丰富,还有非常可观的地热、生物质、海洋能、太阳能热利用以及固体废弃物的资源化利用,随着近年来技术的进步,可再生能源的发电成本越来越具有竞争力,与此同时,中国同样拥有强大的基础设施建设能力,为发展“绿氢”提供了有利条件。

  探索与既有资源和基建相结合路径

  目前,风电电解水制氢技术路线分为两种:风电独立供电方式会受风电波动影响,但不受电网价格控制;风、网智能协调供电方式不受风电波动影响,制氢效率较高,但电价受电网影响。

  张家口海珀尔新能源科技有限公司技术总监赵辉表示:“中国可再生能源大部分在西北地区,由于本地消纳有限且外送困难,因此存在大量弃风弃光现象,可有效利用弃风弃光发电进行电解制氢。“

  目前,国内弃光、弃风、弃水的发电成本可降至0.15元/度,据此计算出的电解水制氢成本为1-1.5元/Nm3,远低于利用上网电量电解水制氢的成本,且与化石燃料制氢的成本上限接近。与此同时,数据显示,在0.25-0.85元/千瓦时的电价运行区间,100标方/小时的氢气价格约为33-63元/公斤,1000标方/小时氢气价格约为18-47元/公斤。赵辉对此表示:“氢气制备规模越大,其成本越低,因此大力推广可再生能源制氢并形成规模效应,将更快速推动绿氢制备的成本下降。”

  “此外,在基建方面,中国也可借鉴荷兰利用输气管网的举措,利用现有基建逐步扩大氢气制备规模和储运。”赵辉称。

  “我国正在验证利用现有的天然气管网输送氢气的可行性,从技术上看,具备可行性,但其经济性仍在核算中。对于氢气运输,管道的安全性、密封及材料仍需大量验证,预计未来会逐步开展规模化的工业应用。“赵辉进一步表示。

  开展基础研究完善产业链

  结合荷兰和中国的“绿氢”发展现状,与会专家提出,实现“绿氢”的规模化发展,需要完善现有的立法和监管,重点关注管网运营、安全认证等;同时,加强技术探索从而降低如电解槽和燃料电池成本尤为重要。

  另外,应充分认识到支持性和辅助性政策的重要性,使得安全标准等方面有章可循;同时,开展绿氢制备示范项目,向公众展示制氢领域的实际项目情况,提升公众的认可度和接受度。

  值得注意的是,与会专家还强调,对氢能这样的新兴产业而言,不仅需要通过短期研发落实示范项目,还需要长期开展基础研发工作,如寻找理想的材料用于生产电解槽,通过材料的选择进一步降低成本,提高效能、延长维护周期等,通过大量的技术探索和研发积累,逐个击破现有瓶颈。

  “目前电解制氢面临的挑战之一是供应链不完善,以电解槽为例,可以提供电解槽膜的企业屈指可数,供应链尚未成熟很大程度上制约了绿氢制备的发展,因此要建立大规模的电解系统和完善的供应链体系,包括电解槽制造、部件开发和材料供应等。”与会专家称。


编辑:赵晓宇