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绿氢大有可为

   日期:2021-09-09     来源:氢能观察    作者:张赢    浏览:1144    评论:0    
绿氢正在能源革命的跑道上加紧发力。

近日,青海省海西州生态环境局发布青海华电德令哈西出口500万千瓦光氢储一体化示范基地一期100万千瓦光储及3兆瓦光伏制氢项目第一次公众参与信息公告。该项目总投资59亿元,规划用地面积为22.5km2,项目总规模500万千瓦光氢储一体化示范基地,同步建设600Nm3/h(约3MW)的光伏制氢示范项目。

光伏制氢项目在今年犹如雨后春笋一般接连发布,落地实施也只是时间问题。与此同时,多省近期发布的“十四五”规划中,制氢都成为重点领域,地方政府正在将目光更多地投入到绿色氢能的制取。8月底,内蒙古自治区能源局发布《关于开展2021年度风光制氢一体化示范的通知》,优选了7个2021年度风光制氢示范项目,示范项目共建设新能源221.95万千瓦,电解水制氢6.69万吨/年。


丰富且环保的“终极”能源

作为能源大国,中国的风电和光伏资源十分丰富,包括地热能、海洋能、太阳能等一系列可再生能源。

随着能源革命的浪潮逐渐涌起,可再生能源如何更好地转型成为了热点话题。氢能才是“终极能源”、发展氢能才能达到完全减碳的观点也随之应运而生。依托于中国强大的基础设施建设能力和技术制备的先进工艺,绿氢的发展正不断提速。当前,我国超过95%的氢气生产主要依靠化石资源,主要原因是化石资源制氢工艺成熟,原料价格相对低廉。

中国布局下的万亿市场

在今年上半年央企经济运行情况新闻发布会上,国务院国资委秘书长、新闻发言人彭华岗表示,超过1/3的央企已经在进行包括制氢、储氢、加氢、用氢等环节的全产业链布局,取得了一批技术研发和示范应用成果。

根据中国氢能联盟预计,到2025年,我国氢能产业产值将达到1万亿元,成为引领经济发展的新增长极。发展氢能产业,企业是技术创新和应用推广的主体,而在国内的氢能产业版图中,央企和上市公司则成为新赛道的领军者。

在布局氢能的央企名单中,不乏中国石化、华电集团、国家电力投资集团等央企巨头。甚至中国石化也直接表露其氢能野心:拟规划布局1000座加氢站或油氢合建站,努力打造“中国第一氢能公司”。

此外,协鑫、亿利、晶科、隆基、阳关电源等众多龙头企业或是成立专门的氢能发展公司,或是订立亿级的战略合作协议。在7月29日举办的氢能产业发展论坛暨协鑫氢能战略发展论坛上,协鑫新能源副总裁周振声宣布协鑫绿氢战略:40万吨绿氢产能,3大研发基地,6大产业基地,100座综合能源站。

随着“碳达峰碳中和”目标的提出,国内各企业在发展绿氢上的投入不仅在资本上是巨大的,在时间上也十分迅速。据统计,国内已有上百家上市公司进入跑马圈地,试图在能源领域寻求突破。

全世界的加速度

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。

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。”

欧洲绿色协议制定了2050年温室气体排放的净零目标。目前欧盟能源需求中接近40%来自冷热供应,要求成员国作出重大改进的压力不断上升。

作为欧洲第二大工业副产氢产出国,荷兰政府在今年4月公布氢能战略,成为欧盟中率先发布国家级氢能战略的成员国。荷兰计划在绿氢项目上投资3.38亿欧元,在2025年前完成500兆瓦(MW)可再生能源制氢(绿氢)项目,到2030年进一步增至4吉瓦(GW)。

8月17日,英国商务能源与产业战略部(BEIS)发布《国家氢能战略》。英国承诺:为英国政府与工业界合作实现其5GW低碳氢生产的目标奠定基础,这是到2030年的产能——相当于取代天然气,每年为大约300万英国家庭供能,并为运输业和重工业供能。

当前,欧洲清洁氢的产能远未达到可以满足10%的能源需求。欧洲各国正在不断为实现脱碳目标而努力,今年7月,欧洲最大的质子膜交换电解(PEM)制氢项目在德国科隆市莱茵炼厂(REFHYNE)投运,该项目装配了由ITM Power提供的10MW级PEM电解槽,每年可生产多达1300吨的绿氢,同时该项目还将扩产至100MW的第二期工程规划提上日程。

绿氢大有可为

《纽约时报》刊登的一篇关于绿氢研究的论文中研究了蓝氢和绿氢的应用前景,学者们研究了蓝色氢的生命周期温室气体排放,同时考虑了二氧化碳排放和天然气生产过程中从油井和其他设备泄漏的甲烷。学者们发现蓝色氢的温室气体足迹比燃烧天然气或烧煤取暖要高出20%以上。即便甲烷泄露率为1.54%,也只会略微减少排放量,“蓝氢”的排放量仍然高于单纯燃烧天然气的排放量。

这一研究结果可能会改变氢的应用前景。在过去几年中,天然气行业已经开始大力推广氢作为一种可靠的下一代燃料,用于汽车动力、家庭供暖和发电厂燃烧。在美国、欧洲和其他地方,氢气是继续建设管道等天然气基础设施的理由,因为据称输送天然气的管道将来可以输送更清洁的天然气和氢气的混合物。尽管许多专家都认为氢最终可能在能量储存或某些运输方式(如飞机或长途卡车)中发挥作用,因为电池电力难以胜任。但是,科学界正在形成一种共识,即依赖天然气的氢经济(蓝氢)可能会对气候造成破坏。

介于成本和技术问题,想要绿氢大规模发展并且用作商用还有一定距离。根据国家发改委专家的观点,只有当绿氢成本降低到20元//kg以下时,绿氢相对传统能源,才能在重型交通、高品质供热(>400oC)领域有商业的竞争优势;而要作为氢基原料,如炼铁、合成甲醇、合成氨,绿氢成本必须下降到10元//kg以下。因此,目前,绿氢大规模商业应用仍然受制于较高的成本。

有报告指出,到2050年绿氢价格将低于天然气、灰氢和蓝氢,届时绿氢成本将较现在降低85%,低于1美元/kg。到2030年,从成本上来讲蓝氢项目的必要性将大大降低了。受益于光伏成本的大幅降低,未来绿氢降本有望提速。 
 
标签: 绿氢

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