“对我国而言,氢能的主要来源应是可再生能源,同时可再生能源也需要氢能进行储能,二者相互需要,只有这样,氢能才真正具有战略意义。”中国科学院院士欧阳明高认为,最终的集中储能应是氢能,氢气也可直接进入输送管道,这是集中式、大规模、长时间可再生能源储存的最佳方式。

欧阳明高院士:  要从能源革命高度看待氢能

对我国而言,氢能的主要来源应是可再生能源,同时可再生能源也需要氢能进行储能,二者相互需要,只有这样,氢能才真正具有战略意义。

舒适、平稳,与平常汽车几乎无异,这是记者近日在河北省张家口市乘坐氢能大巴车时的直观感受。张家口市是风能、光伏等可再生能源发电取得明显成效的城市,同时也是我国氢燃料小鱼儿玄机2站汽车使用数量最多的地级市,今年已投入使用氢燃料小鱼儿玄机2站公交车达74辆,并配套一座日加氢50辆车的加氢站。以无法上网的可再生能源“弃电”制氢,成为张家口市氢能汽车产业发展的重要推动力。

那么,张家口市的氢能汽车发展经验是否可复制?以可再生能源发电制氢具备哪些优势?大规模市场化运行还存在哪些障碍?

氢能与可再生能源相互需要

氢燃料被视为汽车能源的一种终极解决方案,目前制氢的主要技术路线包括化石/化工原料制氢,煤制氢、天然气制氢,电解水制氢以及化工副产氢等。其中,电解水制氢以其工艺简单、无污染等优点受到业内关注。目前,我国已经形成以亿华通等为代表的一批成熟的氢燃料小鱼儿玄机2站发动机企业,累计推广氢燃料小鱼儿玄机2站汽车2000多辆。

“除相关扶持政策外,张家口有丰富的风能和太阳能进行低成本的氢能制备,大大降低了氢能的使用成本。目前,张家口市的氢气价格为30元/公斤,全国最低。”在谈及张家口氢能汽车产业发展的秘诀时,该市公交总公司车技部部长霍俊青介绍。

对此,中国电动汽车百人会理事长陈清泰在日前召开的第一届中国·张家口氢能与可再生能源小鱼儿玄机2站解码图上表示,我国以风电、光电为代表的分布式清洁能源快速发展,但如何将这些可再生能源顺畅地运用到终端,目前尚未有很好的解决办法,导致供给端弃风、弃水、弃光问题十分严重。“通过分布式风电、光电制氢以及微电网可以消纳大部分清洁电力。”陈清泰强调。

“对我国而言,氢能的主要来源应是可再生能源,同时可再生能源也需要氢能进行储能,二者相互需要,只有这样,氢能才真正具有战略意义。”中国科学院院士欧阳明高认为,最终的集中储能应是氢能,氢气也可直接进入输送管道,这是集中式、大规模、长时间可再生能源储存的最佳方式。

欧阳明高进一步表示,必须从能源革命的层面来看氢能,而不只是从电动汽车革命的角度。能源革命带来的转型应是由以煤为主转向以可再生能源为主的多元能源结构,而非从以煤为主转向以油气为主。

产业化面临多道难题

事实上,可再生能源发电制氢近年来也得到了国家政策的支持。2017年11月,国家发改委和国家能源局联合印发的《解决弃水弃风弃光问题实施方案》就明确提出“鼓励可再生能源富集地区布局建设电力制氢”。

但是,多位业内人士认为,大规模以可再生能源发电制氢仍存在诸多难题。

“首先是缺乏支持性电价政策,其次设备还需不断加强创新和研发。”中船重工七一八所所长李俊华坦言。

记者获悉,2018年6月,广东省出台了支持采用电解水制氢的政策,其中电价最高限定0.26元/千瓦时。而即便如此,电解水制氢的综合成本依然高达2.4元/立方米,不具价格优势。记者了解到,氢能发展排头的张家口市,其电价实际优惠到了0.15元/千瓦时左右。

而从电解水设备来讲,其造价也比其他制氢方式偏高。相关数据显示,同等规模的制氢系统,电解水制氢造价是天然气制氢的1.5倍,甚至可以高达煤制氢的3倍。

一位电解水制氢企业相关负责人表示,除了电价与设备外,我国可再生能源发电制氢还缺乏规模化的应用实践。目前,单台最大规模的装置产氢量为1000立方米/小时,通过多台并联,最大产能也只达到5000立方米/小时,而针对可再生能源发电波动特性的相关实践尚处于示范阶段,亟待建设规模化的示范项目。

“此外,地域性特征也是可再生能源制氢面临的一大难题。”上述负责人进一步表示,目前,我国可再生能源所产生的弃电都有明显的地域性,如弃水主要发生在四川、云南,弃风主要发生在新疆、甘肃、内蒙古等地,而这些地区的氢能消纳能力却相对有限。

顶层设计很关键

那么,可再生能源制氢如何才能驶入快车道?

李俊华建议,在可再生能源富集省份,相关政府部门应尽快组织整个省一级的可再生能源制氢发展战略规划,在做好示范后,尽快启动其他城市范围内的建设;同时,政府相关部门应协调域内电网公司和能源集团,在将来可再生能源制氢上予以政策性电价优惠。

“针对可再生能源的地域性特征,应加快开发低成本、高效率的氢气储运技术,包括液氢储运、有机物储氢、天然气掺氢等。”前述电解水制氢企业负责人表示。

对此,中石化集团公司副总裁黄文生表示,中石化自2017年以来就积极在全国开展加氢站建设,制定了氢气的制、储、运、加整体布局方案,目前已在国内确立10家加氢站选址。

陈清泰则认为,包括可再生能源发电制氢在内的氢能产业的发展涉及到跨界技术的协同及产业链的重建,涉及到产业政策、能源政策、基础设施、商业模式以及技术标准、政策法规等诸多领域的密切配合,是一个大系统,需要政、产、学、研各方齐心协力。“基于氢能发展具有强大的正外部性和系统性等特点,政府应该承担起统筹协调各方,充分建立良好的产业生态,而发展过程中则应充分发挥市场的推动力。”陈清泰强调。

工信部装备工业司副司长罗俊杰表示,工信部将会同有关部门加强包括可再生能源制氢在内的氢能产业的协同创新和顶层设计,如构建供给体系、加强技术攻关等,但对于消费端,如氢能汽车,将尤其注意防止过去以补贴为目的、盲目开展低水平重复建设问题的发生。

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