川企大调研·寻找新质生产力丨从“盆景”到“森林”,氢能产业还要迈过哪些坎?

2024-06-26 08:33:10来源:四川在线编辑:张炼

四川在线记者 寇敏芳

氢能作为一种清洁零碳能源,被认为是未来较具潜力的脱碳燃料。今年以来,全国各地加快布局氢能产业,积极推进氢能项目落地,形成一轮“氢能热”。

在相关政策推动和产业界积极参与下,我国氢能产业迎来快速发展。但整体来看,由于各地示范项目尚处发展初期,绿氢成本相对较高,经济性成为制约氢能产业规模化发展的关键问题之一。

绿氢项目从试点示范的“盆景”走向普遍应用的“森林”,还需要迈过哪些坎?近日,四川在线记者就氢能及其产业化、能源转型等话题,采访了清华四川能源互联网研究院绿氢技术经济研究所负责人徐华池,他率领团队为三峡集团万吨级光伏制氢示范项目提供技术支撑,该项目为我国绿电制氢规模化、商业化发展积累了宝贵经验。

绿氢如何降成本

记者:现阶段,中国的绿氢成本是一个什么样的水平?影响绿氢成本的因素有哪些?

徐华池:我们现在聚焦的产业化绿氢,主要采用电解水制氢的方式获取。在规模化电解水制氢项目中,电费成本约占到了80%,是影响绿氢成本最重要的因素。现在的成本总体上还是偏高的,每千克绿氢大概需要50—60度电。电费按照一度0.3元来算,绿氢生产成本就达到了15—20元/千克。

记者:在降低绿氢成本方面,行业有哪些探索?取得了什么效果?

徐华池:主要有三个方面。一是进行电解技术创新,提升生产效率降低电耗,如在隔膜、催化剂、制氢电源等材料及装备上发力,实现更高电解电密和更低的能耗;开发全流程“源网氢用”的能量管理及控制策略,使得制氢系统更好地跟随风光出力特性。

二是从项目规划和政策引导上下功夫,东北、内蒙古、新疆等风光资源丰富省份,当地政府规划了系列规模化风光氢一体化项目,出台了支持绿氢生产补贴等政策,这些项目实现了“绿氢产、用”本地化,降低了绿氢储运成本,同时延长风光的产业链,支持当地产业的转型与发展。

三是绿氢项目规模化发展。通过规模化,可整合变压、电源、制氢、纯化等一系列的大型装备,降低设备和固投成本,实现更低生产和运维成本。

举例来说,我们团队支撑了内蒙古鄂尔多斯市准格尔旗纳日松光伏制氢产业示范项目,这是我国首个万吨级新能源制氢项目。项目主要利用太阳能产出的绿色电力,通过电解水装置制取氢气和氧气。这个项目结合了上述三个方面的降成本措施,项目建成后,每小时生产绿氢1.5万标方。此外,团队还在持续开展规模化绿氢技术创新,我们目标是实现10元/千克的绿氢生产成本,这样就可更好地替代灰氢。

四川机遇与挑战

记者:四川作为清洁能源大省,发展绿氢有哪些比较优势?还存在哪些不足?

徐华池:现阶段,我国的大型绿氢项目主要依托风光资源布局,四川的优势在于不仅有丰富的风光资源,还有充沛的水资源。一方面,水风光互补发电可以缓解可再生能源电力的波动性,降低电解制氢和储氢的规模和成本;另一方面,电解水制氢项目需要大量生产用水,充沛的水资源为绿氢项目提供极大便利。

但四川也有明显的不足,支撑规模化绿氢生产和应用的场景距离太远。风光水等可再生能源主要集中在川西的山区,当前氢能的主要应用场景在成都平原附近,无论是制氢站建设、绿氢运输及应用,相比内蒙古等地的挑战更高。

记者:在资源优势转化为产业优势过程中,四川做得怎么样?您还有哪些建议?

徐华池:目前,四川还没有大型水风光氢一体化项目的建成案例,而在内蒙古、新疆等地已经有了落地项目,四川布局进展相对较慢。不过,四川今年重点提出发展绿氢全产业链,多个项目正在加快布局。比如我们策划针对318国道设计风光到氢的能源规划,将围绕国道沿线水风光氢一体化、绿氢替代等进行布局探索。

绿氢产业的发展需要从风光发电向下游延伸,统筹绿氢的“制-储-运-用”的完整产业链,才能有效推进绿氢产业良性发展。围绕解决绿氢资源地和应用场景距离远的问题,我有三点建议:一是发挥氢能装备产业链完备的优势,探索和建设管道输氢等方式;其次,建立绿电绿氢交易模式,在省级层面探索灵活有效的电价机制,响应风光波动,开展柔性制氢,从而促进绿电消纳,并确保绿氢具备竞争力;最后,建立省级绿氢装备检测验证中心,开展核心技术攻关、关键装备检测及开发,规范行业发展。

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