近日，澳洲將建成全球最大的發(fā)電站，規(guī)模甚至超過中國三峽！該綠色能源方案預(yù)計(jì)耗資360億美元，金額之高打破可再生能源紀(jì)錄。澳洲政府將在本月23日給予該方案“重大項(xiàng)目”地位，準(zhǔn)備用太陽能和風(fēng)力發(fā)電創(chuàng)造綠色氫能，讓澳洲從煤炭出口大國，轉(zhuǎn)型為綠色氫能出口大國。

被稱為“未來能源”和“終極能源”的氫能已經(jīng)成為近兩年的一個熱門話題，在各個國家都成為了重點(diǎn)發(fā)展產(chǎn)業(yè)，在國際上，美國、歐盟、日本都出臺了相應(yīng)的氫能戰(zhàn)略規(guī)劃，日本甚至提出了“氫能社會”的宏大構(gòu)想；在國內(nèi)，中國石油、中國石化、國家能源集團(tuán)、國家電投等能源央企紛紛入局氫能產(chǎn)業(yè)鏈，多個地方政府出臺了氫能發(fā)展方案和扶持政策。

01、制氫最優(yōu)方案是什么

氫是一種清潔高效的二次能源，無法直接從自然界中獲取，必須通過制備得到。氫能產(chǎn)業(yè)鏈包括制氫、儲氫、運(yùn)氫、用氫幾個環(huán)節(jié)。目前制氫路線中，有兩種主要制氫方式，一種是化石能源（煤和天然氣）制氫，一種是電解水制氫。在化石能源制氫中，煤制氫目前應(yīng)用占比超過其他制氫方式，在當(dāng)前我國煤化工行業(yè)較為成熟的背景下，煤制氫產(chǎn)量大且分布范圍廣。不過，煤制氫過程會排放大量的二氧化碳，需要碳捕集、封存和利用技術(shù)設(shè)備加以控制。而電解水制氫過程不存在碳排放，工藝簡單，但成本較高。

從環(huán)保角度來說，電解水制氫更適用于長期發(fā)展。但不論是化石燃料制氫、工業(yè)副產(chǎn)氫還是傳統(tǒng)電解水制氫，都存在生產(chǎn)過程中的碳排放問題，因此不論是國內(nèi)還是國外，目前電解水占所有制氫方式的比重僅為3%-5%左右。盡管如此，在一些專家學(xué)者和業(yè)內(nèi)人士眼中電解水制氫事未來最重要的制氫途徑，特別是利用可再生能源電力制氫。

所以，在碳捕集與封存裝置(CCS)不具備大規(guī)模推廣可能性的前提下，利用可再生能源發(fā)電制氫是唯一能實(shí)現(xiàn)全周期零碳排放的制氫方式。

可再生能源制氫存在現(xiàn)實(shí)的可能性。一方面隨著可再生能源大規(guī)模應(yīng)用，相應(yīng)的電價已經(jīng)顯著降低，部分地區(qū)的可再生能源上網(wǎng)電價低于火電價格；另一方面可再生能源制氫有利于清潔能源消納，將棄風(fēng)、棄光、棄水的電力制氫可以讓制氫的電力成本做到最低，同時將氫能存儲，可解決電力供需的大規(guī)模季節(jié)性不平衡問題，助力高比例可再生能源電力系統(tǒng)的調(diào)峰問題。

02、可再生能源制氫還有很長的路要走

日前，彭博新能源財(cái)經(jīng)(BNEF)發(fā)布《可再生能源制氫經(jīng)濟(jì)性》，認(rèn)為在未來十年里，利用可再生能源制氫成本有望大幅下降；到2050年可再生能源制氫成本預(yù)計(jì)將低于目前化石能源制氫成本，為大規(guī)模推行氫能利用帶來方便。

雖然，可再生能源制氫成本有望大幅下降，但目前要實(shí)現(xiàn)大規(guī)模發(fā)展，還有諸多問題需要解決：

一是近年來我國棄風(fēng)、棄光現(xiàn)象已經(jīng)得到明顯好轉(zhuǎn)，容易出現(xiàn)電解設(shè)備利用率低、無法收回投資的情況。近年來，國家出臺了多項(xiàng)措施促進(jìn)清潔能源消納，并明確表態(tài)到2020年基本解決棄風(fēng)、棄光、棄水問題。2019年我國棄風(fēng)率4%，棄光率2%，連續(xù)幾年實(shí)現(xiàn)雙降。棄風(fēng)、棄光制氫理論上既是一種有效的電力調(diào)峰手段，又能降低制氫成本，但由于棄風(fēng)、棄光的尖峰特性，將導(dǎo)致制氫設(shè)備利用小時數(shù)低，分?jǐn)偟矫抗餁涞耐顿Y相關(guān)成本過高。

二是現(xiàn)階段電解水制氫的成本仍然高企，即使隨著風(fēng)電、光伏的技術(shù)進(jìn)步和規(guī)模效應(yīng)降低到發(fā)電端“一毛錢一度電”，但加上輸配電價、政府性基金及附加、輔助服務(wù)成本之后，終端電價相比其他制氫方式仍不具備成本優(yōu)勢。且在降電價過程中，過低的上網(wǎng)電價、輸配電價會對發(fā)電企業(yè)和電網(wǎng)企業(yè)收益造成明顯損害，難以實(shí)現(xiàn)合作。

三是制氫還需要配套的氫氣儲運(yùn)和下游產(chǎn)業(yè)需求，否則產(chǎn)生的氫氣無法最終轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟(jì)效益。即使制氫成本能夠大幅降低，在經(jīng)過儲存、運(yùn)輸多個環(huán)節(jié)層層疊加后終端氫氣銷售價格依然較高，只有當(dāng)氫氣大規(guī)模儲存、運(yùn)輸?shù)燃夹g(shù)瓶頸得到解決，且下游需求如氫燃料電池得以激發(fā)的情況下，大規(guī)模制氫才可以實(shí)現(xiàn)商業(yè)模式上的閉環(huán)。

四是從儲能的角度出發(fā)，儲氫的效率、成本等各方面均無法與其他常規(guī)儲能方式相競爭。“可再生能源制氫-氫氣儲存-燃料電池發(fā)電”聽起來是零碳利用的完美途徑，但電-氫-電兩次能源轉(zhuǎn)化綜合效率只有30%-40%。對比現(xiàn)在技術(shù)路線較為成熟的電化學(xué)儲能效率80%-90%，抽水蓄能效率75%，即使儲氫具有存儲規(guī)模大、不受地理環(huán)境制約的優(yōu)點(diǎn)，其成本、效率、響應(yīng)速度和安全性都是制約發(fā)展的硬傷。

我國要想實(shí)現(xiàn)“2060年碳中和”任務(wù)，大力發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)是優(yōu)選路線，國際能源網(wǎng)/氫能匯記者認(rèn)為，如果我國政府能夠在氫能價值鏈上投入全部的制造和政策力量，中國就將成為一個真正的游戲規(guī)則改變者，并對整個世界產(chǎn)生連鎖效應(yīng)。國外已經(jīng)在氫能產(chǎn)業(yè)布局發(fā)力，中國需要緊隨其后，探索規(guī)?；茪?、儲氫、用氫的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的方向，為保證我國能源安全、早日實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)而不斷努力。