氢能的未来担当——绿氢

氢能的未来担当——绿氢

氢能的未来担当——绿氢,

　　风能设备 杂志,捕获风能,江苏吉鑫风能科技股份有限公司,

　　2月4日晚，在北京2022年冬奥会张家口赛区，中国石油自主研发生产的绿氢（电解水制氢）点燃了太子城火炬台。这是冬奥历史上首支以绿氢作为燃料的火炬，创造了冬奥火炬用能历史，向世界展示了我国绿色低碳发展的理念和行动。

　　绿色氢能技术是利用可再生能源制氢，将可再生能源通过太阳能电池、风机、水泵等发电机组转换成电能，电能通过电解水制氢设备转换成氢能，将氢气储存或直接输送至氢气应用终端，作为电力或交通运输燃料、化工原料等。除传统的电解水制氢外，近年来还衍生了一些尚处于实验室研究阶段的新型制氢技术，如太阳能制氢、生物质制氢、核能热利用制氢等。

　　根据十四五规划和双碳目标的要求，我国能源结构将面临着巨大调整，氢能来源体系也将会有巨大改变，其中一个重要的方向就是绿氢替代化过程。那么，目前为止，我国对“绿色氢气”进行了哪些探索呢？

　　为了实现“双碳”目标，国内大型能源企业及上市公司纷纷上马绿氢项目，如中石油、国电投、华能集团、隆基股份等，其它领域企业如晶科能源、亿利集团、协鑫集团等也纷纷宣布入局绿氢领域。此形势下，2021年被业内认为是“新氢年”。

　　2021年，中国石化的首个兆瓦级电解水制氢示范项目在启动建设。该项目建成后将成全国最大的兆瓦级可再生电力电解水制氢工程，每天可生产1.12吨超纯氢。此外，中石化还在新疆库车启动建设了我国首个万吨级光伏制氢项目，项目投产后年产绿氢可达2万吨，项目总投资近30亿元，这个项目主要包括光伏发电、输变电、电解水制氢、储氢、输氢五大部分，年均发电量6.18亿千瓦时。

　　同样是在2021年，隆基股份注册成立西安隆基氢能科技有限公司（简称“隆基氢能”）。隆基股份的创始人李振国亲自担任隆基氢能董事长、总经理。天眼查数据显示，隆基氢能注册资本3亿元，经营范围包括气体、液体分离及纯净设备制造，新兴能源技术研发，节能管理服务等，这也标志着隆基股份正式进入了“光伏+氢能”领域。

　　2021年4月，宝丰能源发布公告称，拟以自有资金10亿元在宁夏宁东设立全资子公司，通过太阳能发电制取绿氢，生产的绿氢用于其自身的化工生产。这一项目并非是成立子公司后才启动，宝丰能源早已为之搭建了相对成熟的基础。

　　早在2019年，宝丰能源就启动了“200MW分布式光伏发电及2万标方/小时电解水制氢储能及综合应用示范项目”，该项目采用“新能源发电+电解水制绿氢绿氧直供煤化工”的新模式。也就是使用新能源发电，再通过电解水制氢，实现了能源生产过程完全清洁化，这就是名副其实的绿氢生产。而将太阳能“绿氢”补入甲醇装置耦合生产甲醇和烯烃等高端材料，副产氧气替代部分空分制氧用于甲醇装置煤气化助燃，可有效降低制氢成本，这一模式是国内首创。目前，该项目已部分建成并在进行试生产。

　　2021年7月，协鑫集团高调对外发布旗下协鑫新能源的氢能战略，具体的“绿氢”目标为“到2025年建设100座绿氢综合能源站，达到40万吨年产能”。

　　协鑫集团是全球光伏行业领军企业。过去的十几年，推动光伏发电从高价走向平价，从平价走向低价，目前，公司又独家掌握颗粒硅等前沿性、替代性的绿色低碳产品和技术，具备规模化成本优势、平台优势与技术优势。未来，“硅-光-氢”的组合，将成为复合型清洁能源供给的主流模式之一。

　　我国是一个风能资源十分丰富的国家，风电是我国第二大可再生能源电力。但由于风电装机量快速扩张，电网配套设施建设滞后于风电装机量，从2010年我国开始出现明显的弃风限电现象。为应对风电场弃风限电现象，在完善风电规划、健全市场运行机制以降低并网难度之外，提出了风电制氢的新型储能技术，以消纳部分地区的风能资源，提高风能的利用率。

　　在光伏制氢“多点开花”之前，已经有电力上市公司在积极尝试风电制氢，将风力发出的电直接通过水电解制氢设备将电能转化为氢能。

　　2017年，新天绿能就开始建设国内首个风电制氢工业应用项目——沽源风电制氢站项目，制氢站规划建设容量为10MW电解水制氢系统及氢气综合利用系统，项目建成后，可实现年产纯度为99.999%的氢气700.8万立方米。投资20.3亿元的沽源风电制氢项目也是全球最大容量风电制氢工程，目前，该项目已完成生产调试，相关下游市场调研及客户开发工作正在有序开展。此外，公司在张家口崇礼的另一风电制氢项目（风电场部分）亦在施工中。

　　2020年3月，京能电力签署综合能源项目战略合作框架协议，推动地方经济发展和综合能源开发利用，利用风、光电价优势，规划建设2万m/h水制氢及制氧，20万m/h制氮的绿色能源岛，通过管网或运输车辆，为宁东煤化工园区、国际化工园区、环保产业园大型企业供应氮气，氢气，压缩空气。据悉，该项目规划年氢气产能为40-50万吨。

　　目前，国内多地都已在开展风电制氢示范项目，未来随着风电装机规模的不断扩大，以及电解水制氢技术的突破和成本的大幅下降，风电制氢有望实现大规模商业化。

　　行业研究机构预测，要实现2030年碳达峰目标，我国氢气的年需求量将达到3715万吨；在2060年实现碳中和，氢气的年需求量将达到1.3亿吨，其中绿氢规模有望达到1亿吨。

　　从长远角度看，绿氢作为氢能产业未来的主力，终将要登上历史舞台。不过，从目前绿氢发展的现状看，依然存在5大难题。

　　第一，绿氢生产成本高。电力生产的绿氢价格比灰氢高两到三倍，使用燃料电池和氢气罐的汽车比化石燃料汽车的成本高至少1.5到2倍。

　　第二，绿氢的输送缺少专用基础设施。在世界范围内，目前只有大约5000公里的氢气输送管道，而天然气的输送管道超过300万公里。

　　第三，通过电解技术生产氢气，约有30%-35%的能量损失，氢转化为其他载体的过程中可能会产生13%-25%的能量损失，而且氢气运输也需要输入其他能源，一般相当于氢能自身能量10%-12%。

　　第四，人们缺乏对绿氢价值的认识。目前还没有建立绿氢市场，国际上也没有公认的方法来区分绿色和灰氢。由于缺少促进绿色产品应用的目标或激励措施，也在一定程度上限制了绿氢的下游应用。

　　第五，绿氢是利用可再生能源发电，再利用电解水制氢，实际上电网的电很难区分其来源到底是化石能源还是新能源，即使是有专有的风电、光伏项目发电制氢，在用电不稳定的情况下，大多数也需要火电调峰，因此，绿氢何时能实现真的无碳排放？要打一个问号。

　　业内分析人士认为，未来绿氢行业的发展首先应该依托于电力成本的降低，其努力方向在于可再生能源发电的技术创新与大规模产业化。在技术上，开发新一代光伏板组件、风力涡轮机等关键装置，提高太阳能、风能等可再生能源发电效率；在规模上，持续风、光电场的规划与建设，并争取最大限度利用无法上网的弃风、弃光资源进行制氢。

　　此外，就制氢技术路线而言，一方面需要持续提高电解槽关键部件（电极、隔膜等）技术，降低碱性电解水制氢能耗，同时通过扩大规模降低产业成本。另一方面，重点突破质子交换膜装置的核心材料与技术，例如开发廉价高效的催化剂替代贵金属铂，和研发自主产权的高性能质子交换膜等，可以协同燃料电池技术的快速发展与规模应用，实现降本与推广。同时，实现绿氢制备装置与可再生能源发电系统的高效耦合，建立完善的绿氢生产、储存、运输和应用场景等全产业链配套的工业体系，亦是绿氢技术与产业快速发展的关键。

　　特别声明：以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布，本平台仅提供信息存储服务。

　　iPhone 14第三方渠道价大跌：256GB版几乎跟iPhone 13官网一个价了

　　好莱坞版“寒门贵女”，当初是线万志愿军回国后怎样安置？上将杨勇提出一个建议，毛主席：同意

　　12个交易日获8个涨停 彩虹集团：电热毯等家用柔性取暖产品在手海外订单金额约133万元

　　9月国内乘用车零售超192万辆 比亚迪领先特斯拉 自主品牌出口进入新阶段

　　宝宝久咳不愈，竟是饺子馅在气管“安了家”，专家提醒：要养成良好进食习惯

2月4日晚，在北京2022年冬奥会张家口赛区，中国石油自主研发生产的绿氢（电解水制氢）点燃了太子城火炬台。这是冬奥历史上首支以绿氢作为燃料的火炬，创造了冬奥火炬用能历史，向世界展示了我国绿色低碳发展的理念和行动。

　　绿色氢能技术是利用可再生能源制氢，将可再生能源通过太阳能电池、风机、水泵等发电机组转换成电能，电能通过电解水制氢设备转换成氢能，将氢气储存或直接输送至氢气应用终端，作为电力或交通运输燃料、化工原料等。除传统的电解水制氢外，近年来还衍生了一些尚处于实验室研究阶段的新型制氢技术，如太阳能制氢、生物质制氢、核能热利用制氢等。

　　根据十四五规划和双碳目标的要求，我国能源结构将面临着巨大调整，氢能来源体系也将会有巨大改变，其中一个重要的方向就是绿氢替代化过程。那么，目前为止，我国对“绿色氢气”进行了哪些探索呢？

　　为了实现“双碳”目标，国内大型能源企业及上市公司纷纷上马绿氢项目，如中石油、国电投、华能集团、隆基股份等，其它领域企业如晶科能源、亿利集团、协鑫集团等也纷纷宣布入局绿氢领域。此形势下，2021年被业内认为是“新氢年”。

　　2021年，中国石化的首个兆瓦级电解水制氢示范项目在启动建设。该项目建成后将成全国最大的兆瓦级可再生电力电解水制氢工程，每天可生产1.12吨超纯氢。此外，中石化还在新疆库车启动建设了我国首个万吨级光伏制氢项目，项目投产后年产绿氢可达2万吨，项目总投资近30亿元，这个项目主要包括光伏发电、输变电、电解水制氢、储氢、输氢五大部分，年均发电量6.18亿千瓦时。

　　同样是在2021年，隆基股份注册成立西安隆基氢能科技有限公司（简称“隆基氢能”）。隆基股份的创始人李振国亲自担任隆基氢能董事长、总经理。天眼查数据显示，隆基氢能注册资本3亿元，经营范围包括气体、液体分离及纯净设备制造，新兴能源技术研发，节能管理服务等，这也标志着隆基股份正式进入了“光伏+氢能”领域。

　　2021年4月，宝丰能源发布公告称，拟以自有资金10亿元在宁夏宁东设立全资子公司，通过太阳能发电制取绿氢，生产的绿氢用于其自身的化工生产。这一项目并非是成立子公司后才启动，宝丰能源早已为之搭建了相对成熟的基础。

　　早在2019年，宝丰能源就启动了“200MW分布式光伏发电及2万标方/小时电解水制氢储能及综合应用示范项目”，该项目采用“新能源发电+电解水制绿氢绿氧直供煤化工”的新模式。也就是使用新能源发电，再通过电解水制氢，实现了能源生产过程完全清洁化，这就是名副其实的绿氢生产。而将太阳能“绿氢”补入甲醇装置耦合生产甲醇和烯烃等高端材料，副产氧气替代部分空分制氧用于甲醇装置煤气化助燃，可有效降低制氢成本，这一模式是国内首创。目前，该项目已部分建成并在进行试生产。

　　2021年7月，协鑫集团高调对外发布旗下协鑫新能源的氢能战略，具体的“绿氢”目标为“到2025年建设100座绿氢综合能源站，达到40万吨年产能”。

　　协鑫集团是全球光伏行业领军企业。过去的十几年，推动光伏发电从高价走向平价，从平价走向低价，目前，公司又独家掌握颗粒硅等前沿性、替代性的绿色低碳产品和技术，具备规模化成本优势、平台优势与技术优势。未来，“硅-光-氢”的组合，将成为复合型清洁能源供给的主流模式之一。

　　我国是一个风能资源十分丰富的国家，风电是我国第二大可再生能源电力。但由于风电装机量快速扩张，电网配套设施建设滞后于风电装机量，从2010年我国开始出现明显的弃风限电现象。为应对风电场弃风限电现象，在完善风电规划、健全市场运行机制以降低并网难度之外，提出了风电制氢的新型储能技术，以消纳部分地区的风能资源，提高风能的利用率。

　　在光伏制氢“多点开花”之前，已经有电力上市公司在积极尝试风电制氢，将风力发出的电直接通过水电解制氢设备将电能转化为氢能。

　　2017年，新天绿能就开始建设国内首个风电制氢工业应用项目——沽源风电制氢站项目，制氢站规划建设容量为10MW电解水制氢系统及氢气综合利用系统，项目建成后，可实现年产纯度为99.999%的氢气700.8万立方米。投资20.3亿元的沽源风电制氢项目也是全球最大容量风电制氢工程，目前，该项目已完成生产调试，相关下游市场调研及客户开发工作正在有序开展。此外，公司在张家口崇礼的另一风电制氢项目（风电场部分）亦在施工中。

　　2020年3月，京能电力签署综合能源项目战略合作框架协议，推动地方经济发展和综合能源开发利用，利用风、光电价优势，规划建设2万m/h水制氢及制氧，20万m/h制氮的绿色能源岛，通过管网或运输车辆，为宁东煤化工园区、国际化工园区、环保产业园大型企业供应氮气，氢气，压缩空气。据悉，该项目规划年氢气产能为40-50万吨。

　　目前，国内多地都已在开展风电制氢示范项目，未来随着风电装机规模的不断扩大，以及电解水制氢技术的突破和成本的大幅下降，风电制氢有望实现大规模商业化。

　　行业研究机构预测，要实现2030年碳达峰目标，我国氢气的年需求量将达到3715万吨；在2060年实现碳中和，氢气的年需求量将达到1.3亿吨，其中绿氢规模有望达到1亿吨。

　　从长远角度看，绿氢作为氢能产业未来的主力，终将要登上历史舞台。不过，从目前绿氢发展的现状看，依然存在5大难题。

　　第一，绿氢生产成本高。电力生产的绿氢价格比灰氢高两到三倍，使用燃料电池和氢气罐的汽车比化石燃料汽车的成本高至少1.5到2倍。

　　第二，绿氢的输送缺少专用基础设施。在世界范围内，目前只有大约5000公里的氢气输送管道，而天然气的输送管道超过300万公里。

　　第三，通过电解技术生产氢气，约有30%-35%的能量损失，氢转化为其他载体的过程中可能会产生13%-25%的能量损失，而且氢气运输也需要输入其他能源，一般相当于氢能自身能量10%-12%。

　　第四，人们缺乏对绿氢价值的认识。目前还没有建立绿氢市场，国际上也没有公认的方法来区分绿色和灰氢。由于缺少促进绿色产品应用的目标或激励措施，也在一定程度上限制了绿氢的下游应用。

　　第五，绿氢是利用可再生能源发电，再利用电解水制氢，实际上电网的电很难区分其来源到底是化石能源还是新能源，即使是有专有的风电、光伏项目发电制氢，在用电不稳定的情况下，大多数也需要火电调峰，因此，绿氢何时能实现真的无碳排放？要打一个问号。

　　业内分析人士认为，未来绿氢行业的发展首先应该依托于电力成本的降低，其努力方向在于可再生能源发电的技术创新与大规模产业化。在技术上，开发新一代光伏板组件、风力涡轮机等关键装置，提高太阳能、风能等可再生能源发电效率；在规模上，持续风、光电场的规划与建设，并争取最大限度利用无法上网的弃风、弃光资源进行制氢。

　　此外，就制氢技术路线而言，一方面需要持续提高电解槽关键部件（电极、隔膜等）技术，降低碱性电解水制氢能耗，同时通过扩大规模降低产业成本。另一方面，重点突破质子交换膜装置的核心材料与技术，例如开发廉价高效的催化剂替代贵金属铂，和研发自主产权的高性能质子交换膜等，可以协同燃料电池技术的快速发展与规模应用，实现降本与推广。同时，实现绿氢制备装置与可再生能源发电系统的高效耦合，建立完善的绿氢生产、储存、运输和应用场景等全产业链配套的工业体系，亦是绿氢技术与产业快速发展的关键。

　　特别声明：以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布，本平台仅提供信息存储服务。

　　iPhone 14第三方渠道价大跌：256GB版几乎跟iPhone 13官网一个价了

　　好莱坞版“寒门贵女”，当初是线万志愿军回国后怎样安置？上将杨勇提出一个建议，毛主席：同意

　　12个交易日获8个涨停 彩虹集团：电热毯等家用柔性取暖产品在手海外订单金额约133万元

　　9月国内乘用车零售超192万辆 比亚迪领先特斯拉 自主品牌出口进入新阶段

　　宝宝久咳不愈，竟是饺子馅在气管“安了家”，专家提醒：要养成良好进食习惯