可再生能源制氫項目建設提速

“雙碳”目標提出后，氫能發展步入快車道，受制氫原料的影響，可再生能源制氫將脫碳目標落到實處。產業發展新路徑明確后，技術研發及產線布局相繼展開。未來，綠氫規模化應用有望早日實現。

2022年1月10日，河南省發展改革委員會就可再生能源制氫發布示范項目公示，涉及風電、光伏兩種新能源制氫形式共計3個項目，規劃風電、光伏新增裝機容量129兆瓦，制氫能力達到每年5 965萬標準立方米。

“雙碳”目標提出后，各地制氫項目紛紛加快上馬。綠電制氫、綠色用能，將能源轉化，再通過技術創新手段達到全過程的清潔、高效、無污染。未來，氫能產業從原料端口布局，可再生能源將扮演重要角色。綠電制綠氫，綠氫綠色用，全新概念的大規模推廣應用將會改變人們日常生活的方方面面。

隆基氫能大型堿性水電解槽產能于2022年將達到1.5吉瓦，預計到2025年形成產能5~10吉瓦。

1月4日，國家能源局、工業和信息化部、住房和城鄉建設部、交通運輸部、農業農村部聯合印發《智能光伏產業創新發展行動計劃（2021—2025）》提出，支持智能光伏制氫等試點示范項目建設，加快開展制氫系統與光伏耦合技術研究；同時，將支持建設一批光伏儲能、光伏制氫等系統驗證平臺，加強多領域橫縱聯合。

1月5日，甘肅省人民政府辦公廳印發甘肅省“十四五”能源發展規劃的通知，通知指出，“十四五”時期甘肅省可再生能源制氫能力將達到20萬噸/年。

近年來，北京、上海、廣東、江蘇、山東等地紛紛制訂氫能發展規劃，并推動氫能及燃料電池產業化進程。

能源轉型過程中電力脫碳成績斐然，而在非電的能源應用領域，脫碳工作也勢在必行。如能源化工領域、鋼鐵冶煉領域、建筑材料領域，以及未來長距離的遠洋運輸、航空運輸，包括北方地區取暖，方方面面對于非電燃料的依賴，促使非電燃料的獲得必須要用氫作為介質來實現。

我國電力系統正加速清潔化轉型，但近60%領域的碳排放無法通過電力脫碳解決，引入氫能勢在必行。

據《中國氫能源及燃料電池產業白皮書》預測，受益于可再生能源成本下降以及碳排放約束，2020—2030年間綠氫比例將從3%上升15%。2050年，我國氫氣需求量將接近6 000萬噸，在終端能源體系中占比10%，其中綠氫比例增長到70%。

綠氫為可再生能源電解水制氫。根據電解形式和材料的不同，電解水制氫主要分為堿性電解水、質子交換膜電解水（PEM）、陰離子交換膜（AEM）和固體氧化物電解水（SOE）四類。其中，堿性電解水技術已經實現工業規模化產氫，技術成熟。而PEM處于產業化發展初期，AEM和SOE還處在實驗室開發階段。

預計在較長時間內，堿性電解水制氫仍是主要的電解水制氫手段。堿性電解水制氫技術成熟，單套設備產氫能力強、設備制造成本低。

長期看，我國制造端積累的研發、快速產業化等優勢將向氫能領域快速傳導。

隆基氫能認為不引入氫能，將無法做到真正的深度脫碳。2021年年底，其研制的大型堿性水電解槽在技術上進入行業領先行列。該電解槽采用高電流密度設計，純化后氫氣純度為99.999%，設備壽命超過20萬小時。同時兼顧多套大型電解槽對應一套氣液分離系統及氣體純化系統，提高了大規模制氫工廠的集約性。分布式IO控制系統不僅集成度高、節約材料，還可實現系統全自動無人值守高效運行。

幾乎是同一時間點，由中國華能集團清潔能源技術研究院有限公司、華能四川能源開發有限公司、四川華能氫能科技有限公司、考克利爾競立（蘇州）氫能科技有限公司聯合研制的國際首套1 300標準立方米/小時堿性制氫水電解槽在蘇州下線。

據了解，當前生產條件下，電解水制氫設備的產能建設周期大約是每吉瓦7~12個月，包含電解槽制造、總裝機加工等工序。

上述業內人士預測，“十四五”期間制氫行業以產業蓄力、示范區規劃、國家級政策制定為主，進而形成一定的產業規模。在“十四五”末期將會在國家政策激勵下，建成一些具有商業盈利模式的項目。市場大規模地爆發預計在“十四五”末期或者“十五五”初期，并在“十五五”時期將高速增長。預計到2030年之后，整個市場將進入綠氫平價化發展的新階段。

目前，國內批復的綠氫項目多以示范項目為主，其項目經濟性仍有待提升。

據了解，電解水制氫設備共分為六大模塊。針對堿性水電解槽實施技術改造從而實現制造端降本增效，已在大部分行業同仁中達成共識。

上述業內人士表示，將來電解水制氫設備會在科研院所、行業企業等的共同努力下持續降低。

拋開制造因素，水電解制氫成本70%來自于電價壓力。降低電價將能帶來更低的綠氫成本。2021年國內外光伏發電上網電價研究表明，沙特最低上網電價1.04美分/千瓦時，折合約0.07元人民幣/千瓦時；四川甘孜，上網電價0.147元人民幣/千瓦時。使用更低成本的綠電制氫，其氫能產品將更具競爭力。

近年來，我國光伏、風電的度電成本快速下降，多數地區已經實現平價上網。以光伏發電為例，目前，我國大部分地區的光伏上網電價約在0.2元人民幣/千瓦時，其中最低電價已降至0.14元人民幣/千瓦時，采用光伏發電進行制氫的電費成本僅為7~10元人民幣/千克。未來，隨著光伏度電成本的繼續下降，光伏發電進行電解水制氫的成本還將繼續帶動綠氫成本下降。

上述業內人士提議，對綠氫生產環節進行補貼，使綠氫價格與煤制氫、天然氣制氫相當，促進綠氫的消納。在氫能產業發展進入成熟階段后，可通過補貼退坡的方式促進綠氫產業技術進步，帶動全產業鏈降本，最終實現綠氫平價。