中國儲(chǔ)能網(wǎng)訊：持續(xù)提升技術(shù)水平，多措并舉推動(dòng)制氫產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)降本增效，是行業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的必然選擇。
“氫能為我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)綠色低碳轉(zhuǎn)型提供了新的增長(zhǎng)空間。應(yīng)推動(dòng)可再生能源制氫廣泛應(yīng)用，打造氫能產(chǎn)業(yè)綠色低碳發(fā)展體系。在制氫方面，我國可再生能源制氫項(xiàng)目主要集中在內(nèi)蒙古、河北、寧夏等風(fēng)光資源豐富的地區(qū)，應(yīng)推動(dòng)跨界協(xié)同，拓展應(yīng)用市場(chǎng)，破解電解水制氫產(chǎn)業(yè)技術(shù)難題?！敝袊茖W(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)主席萬鋼在日前召開的2022年中國氫能產(chǎn)業(yè)大會(huì)上表示。
碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)下，氫能產(chǎn)業(yè)迎來快速發(fā)展機(jī)遇，我國可再生能源裝機(jī)規(guī)模目前居全球第一，綠氫供給潛力巨大，以綠電制綠氫，促進(jìn)氫能產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展成為行業(yè)共識(shí)。多位專家認(rèn)為，持續(xù)提升技術(shù)水平，多措并舉推動(dòng)制氫產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)降本增效，是行業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的必然選擇。
多重因素推高制氫需求
陽光氫能科技有限公司董事長(zhǎng)彭超才表示，目前全球已有多個(gè)國家制定了氫能發(fā)展政策及發(fā)展戰(zhàn)略?？傮w來講，氫能發(fā)展有三大驅(qū)動(dòng)力，首先是深度脫碳的需求。其次，氫能將在助推經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方面發(fā)揮重要作用。最后，對(duì)于部分國家而言，發(fā)展氫能有利于保障國家能源安全。
在彭超才看來，可再生能源與綠氫協(xié)同發(fā)展是支撐我國降碳的重要方向?！霸诮K端能源消費(fèi)中，我國氫氣需求量占比最高，且總體需求量也比較穩(wěn)定。預(yù)計(jì)到2030年，全球氫氣需求量約為1.3億噸，我國的這一數(shù)據(jù)也將達(dá)到3715萬噸，這一預(yù)期將有效帶動(dòng)我國制氫產(chǎn)業(yè)加速發(fā)展，預(yù)計(jì)電解水制氫在氫總產(chǎn)能中的占比將從此前的不到1%提升至10%左右?！?
廣東優(yōu)社動(dòng)力科技有限公司總監(jiān)曹施鵬認(rèn)為，風(fēng)電、光伏在很多地區(qū)面臨消納等問題，通過電解水制氫實(shí)現(xiàn)電氫轉(zhuǎn)換，可有效解決我國可再生能源消納及并網(wǎng)穩(wěn)定性問題?？稍偕茉囱b機(jī)規(guī)模穩(wěn)步擴(kuò)大、消納難題得到解決的同時(shí)，電解水制氫將獲得更便宜的電價(jià)，有利于進(jìn)一步降低制氫成本，促進(jìn)氫能產(chǎn)業(yè)鏈良性發(fā)展。
隨著綠氫需求的不斷增長(zhǎng)，電解水制氫裝備市場(chǎng)也將迎來快速發(fā)展?！爱?dāng)前，全球電解槽裝機(jī)容量迅速增長(zhǎng)，據(jù)統(tǒng)計(jì)，2020年，堿性電解槽占總裝機(jī)容量的70%， PEM電解槽裝機(jī)容量約占25%。預(yù)計(jì)到2022年底，全球電解槽總裝機(jī)量可達(dá)1.4吉瓦，總產(chǎn)能比2021年增長(zhǎng)近3倍?！迸沓欧Q。
技術(shù)裝備存挑戰(zhàn)
規(guī)模持續(xù)增長(zhǎng)的同時(shí)，電解水制氫行業(yè)仍面臨不少挑戰(zhàn)。彭超才提醒，首先是裝備技術(shù)成熟度和規(guī)?；a(chǎn)能力有待提升?！霸谥茪潆娫捶矫妫壳捌毡椴捎镁чl管電源，但未來需要向IGBT技術(shù)更新迭代，制氫電源與制氫裝置的深度耦合需要持續(xù)攻堅(jiān)；同時(shí)制氫設(shè)備材料和結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新能力不足，在設(shè)備性能衰減、腐蝕，以及動(dòng)態(tài)響應(yīng)等方面需要行業(yè)的更多關(guān)注?！?
“其次要考慮未來大規(guī)模制氫對(duì)電網(wǎng)的影響。隨著規(guī)模的增長(zhǎng)，電解水制氫有可能成為電力系統(tǒng)的最大負(fù)荷。在從氫到電氫耦合的轉(zhuǎn)變過程中，實(shí)現(xiàn)大規(guī)模制氫的同時(shí)如何進(jìn)行電網(wǎng)升級(jí)將持續(xù)考驗(yàn)整個(gè)行業(yè)?！迸沓欧Q。
考克利爾競(jìng)立(蘇州)氫能科技有限公司業(yè)務(wù)發(fā)展總監(jiān)黃雪興提醒，除中國以外，全球制氫企業(yè)約有60家。但在我國，氫能全產(chǎn)業(yè)鏈中已有1000多家企業(yè)，到2022年底，制氫相關(guān)企業(yè)預(yù)計(jì)將接近200家?！半娊馑茪洚a(chǎn)業(yè)步子不宜邁得太大，要用嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，有計(jì)劃、循序漸進(jìn)地布局產(chǎn)業(yè)，在深入研究成本控制和技術(shù)提升的同時(shí)，找到合適的商業(yè)推廣模式?！?
黃雪興進(jìn)一步表示，氫能人才問題也不可忽視?！澳壳皻淠苄袠I(yè)的人才培養(yǎng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。以制氫為例，這一環(huán)節(jié)包括技術(shù)研發(fā)、設(shè)計(jì)、工藝、制造、售后、維護(hù)、調(diào)試、維修等，只有在每個(gè)領(lǐng)域找到相應(yīng)的人才并組成穩(wěn)定的團(tuán)隊(duì)，才能幫助企業(yè)推出更高質(zhì)量的產(chǎn)品和服務(wù)體系，助力產(chǎn)業(yè)發(fā)展。但目前，全國僅有一兩所高校開設(shè)氫能專業(yè)，與氫能行業(yè)息息相關(guān)的電化學(xué)又是相對(duì)冷門的專業(yè)，導(dǎo)致氫能產(chǎn)業(yè)人才嚴(yán)重缺乏。”
打好降本增效“組合拳”
黃雪興表示，設(shè)備大型化是行業(yè)未來的重要趨勢(shì)，在此背景下，整套系統(tǒng)效率、設(shè)備穩(wěn)定可靠性、工藝材料投入等都是行業(yè)降本增效的關(guān)鍵。
“電解水制氫成本中，75%以上是電價(jià)，其對(duì)成本影響最大。另外，受大環(huán)境影響，設(shè)備硬件與材料成本，以及人工成本短期內(nèi)不會(huì)下降，因此要從技術(shù)水平、制造工藝、效率三方面著手，推動(dòng)電解水制氫成本下降。其中，效率不只是制氫效率，還包括企業(yè)在運(yùn)營管理過程中的運(yùn)作效率。最后，產(chǎn)品質(zhì)量和可靠性也尤為重要，理論上產(chǎn)品質(zhì)量越好，成本就越高。但從產(chǎn)品全生命周期看，如果電解槽可以持續(xù)使用25-30年，但卻質(zhì)量不好需要經(jīng)常維修，反而增加了客戶的使用成本?；谶@樣的理念，不斷提升產(chǎn)品質(zhì)量和可靠性，也將有效控制總成本?！秉S雪興表示。
彭超才表示，《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長(zhǎng)期規(guī)劃（2021-2035 年）》提出，在風(fēng)光水電資源豐富地區(qū)，開展可再生能源制氫示范，逐步擴(kuò)大示范規(guī)模，探索在氫能應(yīng)用規(guī)模較大的地區(qū)設(shè)立制氫基地。當(dāng)前，我國已初步形成了8個(gè)制氫基地，不同的基地將執(zhí)行管道摻氫、風(fēng)電制氫等不同制氫方式?，F(xiàn)階段，綠氫成本仍較高，通過技術(shù)、成本等方面的持續(xù)攻堅(jiān)，利用制氫基地實(shí)現(xiàn)更大規(guī)模制氫，相信到2030年，綠氫和灰氫、藍(lán)氫相比將具備價(jià)格優(yōu)勢(shì)?！?
