近年來，在相關政策推動和產(chǎn)業(yè)積極參與下，我國氫能產(chǎn)業(yè)迎來快速發(fā)展。但整體來看，由于尚處發(fā)展初期，綠氫成本相對較高，經(jīng)濟性成為制約氫能產(chǎn)業(yè)規(guī)模化發(fā)展的關鍵問題之一。

日前，國家能源局印發(fā)的《2024年能源工作指導意見》指出，要加快能源新業(yè)態(tài)新模式。編制加快推動氫能產(chǎn)業(yè)高質量發(fā)展的相關政策，有序推進氫能技術創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)發(fā)展，穩(wěn)步開展氫能試點示范，重點發(fā)展可再生能源制氫，拓展氫能應用場景。

作為一種清潔零碳能源，氫能被認為是未來較具潛力的脫碳燃料。近年來，在相關政策推動和產(chǎn)業(yè)積極參與下，我國氫能產(chǎn)業(yè)迎來快速發(fā)展。但整體來看，由于尚處發(fā)展初期，綠氫成本相對較高，經(jīng)濟性成為制約氫能產(chǎn)業(yè)規(guī)模化發(fā)展的關鍵問題之一。

項目持續(xù)增長

浙商證券研報指出，新型電力系統(tǒng)構建及傳統(tǒng)行業(yè)綠色轉型雙輪驅動下，未來綠氫市場增量巨大。“預計到2060年左右，我國氫氣年均總需求約1.3億噸，可再生能源電解水制氫占比將超過70%，成為有效供氫主體。以可再生能源為主體的電力系統(tǒng)長周期、大容量儲能與調峰對可再生能源制氫產(chǎn)業(yè)的電力輸出，疊加鋼鐵、化工、水泥、交通運輸?shù)刃袠I(yè)通過與綠氫產(chǎn)業(yè)耦合釋放大規(guī)模氫能消費需求潛力，將成為未來可再生能源制氫產(chǎn)業(yè)發(fā)展的兩大主要驅動力。”

得益于較大的未來市場需求預期，近年來，我國綠氫示范項目數(shù)量持續(xù)增長，電解水制氫進入大規(guī)模示范新階段。

2023年8月，我國首個萬噸級光伏發(fā)電直接制綠氫項目——新疆庫車綠氫示范項目全面建成投產(chǎn)。據(jù)了解，隨著配套的光伏電站實現(xiàn)全容量并網(wǎng)，該項目可以滿負荷生產(chǎn)綠氫，每年生產(chǎn)2萬噸綠氫，用于替代煉油加工中使用的天然氣制氫，實現(xiàn)現(xiàn)代油品加工與綠氫耦合低碳發(fā)展，全面建成投產(chǎn)標志著我國綠氫工業(yè)化規(guī)模應用實現(xiàn)零的突破。截至去年12月21日，新疆庫車綠氫示范項目已平穩(wěn)運行4200小時，累計向用戶端塔河煉化輸送綠氫2236萬方。

中國產(chǎn)業(yè)發(fā)展促進會氫能分會的統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，2023年，我國簽約、獲批及公示的綠氫項目數(shù)量累計達74個，項目規(guī)劃總投資突破4700億元，全部投產(chǎn)后新增綠氫產(chǎn)能將達280萬噸/年，預計到2024年底，綠氫項目新增數(shù)量將超過100個。

降本是首要問題

當前，我國綠氫產(chǎn)業(yè)仍處在發(fā)展初期，主要以示范項目為主，并不具備經(jīng)濟性。在業(yè)內看來，綠氫偏高的成本是目前制約氫能產(chǎn)業(yè)大規(guī)模發(fā)展的主要問題。

清華大學化工系副研究員唐城此前接受記者采訪時指出，目前電解水制氫成本仍偏高，是化石能源制氫的3—5倍，且現(xiàn)有成熟的電解槽裝備對波動性光伏和風電的適應性較差，主要還是以市電為主，并不是真正意義上的綠氫。

中國科學院大連化學物理研究所研究員王集杰指出，整體來看，在綠氫的成本構成中，電費占70%，設備投入、其他運行成本占30%。在西部風光資源較好的內蒙古、甘肅、寧夏、青海、新疆一帶，光伏發(fā)電每度已經(jīng)低于2角錢，風電略高一點。如果按1方氫耗5度電來算，制1方氫氣的整體成本為1.4元左右，而煤制氫的成本大概是每方0.6—0.8元。另外，由于可再生能源發(fā)電存在間歇性，無法保證生產(chǎn)的連續(xù)性。因此，現(xiàn)在一些項目會使用部分市電讓電解槽盡量連續(xù)運行，這樣一來，成本就更高了，而且這也會導致生產(chǎn)出來的氫并不是真正意義上的綠氫。

北京清華工業(yè)開發(fā)研究院副院長、水木明拓（達茂）氫能源科技有限公司總經(jīng)理付小龍日前接受《中國能源報》等媒體采訪時指出，在整體行業(yè)投入中，資本缺環(huán)或投資不足的情況還是非常明顯。“在行業(yè)發(fā)展前期，企業(yè)付出高額投資成本時，誰來為綠氫的綠色溢價買單，目前這樣的資本是缺乏的。”

因此，在付小龍看來，目前首先需要解決綠氫的成本問題，盡可能降低成本，同時要跟全球市場去談綠色溢價，只有這兩件事情解決了，綠氫的商業(yè)邏輯才會成立。

持續(xù)推動技術和商業(yè)模式創(chuàng)新

如何破解目前制約綠氫產(chǎn)業(yè)發(fā)展的經(jīng)濟性難題？

多位業(yè)內人士指出，首先在生產(chǎn)端，要持續(xù)推動電解水制氫技術創(chuàng)新，提高綠氫制取的規(guī)模、效率和穩(wěn)定性；另外，應更完整地關注生產(chǎn)和應用的整體關系，持續(xù)探索創(chuàng)新的商業(yè)模式，從全產(chǎn)業(yè)鏈的角度推動生產(chǎn)側和應用側的共同發(fā)力。

“為適應大規(guī)模可再生能源制氫，電解槽大型化、降低制氫電耗、提高運行調節(jié)范圍、提高壽命是技術發(fā)展趨勢。”中國華能集團清潔能源技術研究院氫能技術部主任王金意指出，核心材料的基礎研發(fā)在PEM電解槽實現(xiàn)低電耗、耐高壓和大型化過程中扮演關鍵角色。

另外，從應用側來看，要降低綠氫成本，中間的儲運環(huán)節(jié)降本至關重要。在付小龍看來，氫作為分子量最輕的元素，非常難以運輸，而甲醇、氨等都是很好的氫載體，在中間環(huán)節(jié)將氫轉換為方便運輸?shù)募状蓟虬保僭诮K端應用環(huán)節(jié)轉換為氫，是一個很好的解決方案。

上汽集團原總工程師、陽氫集團董事長程驚雷也表示，發(fā)展氫能的基礎邏輯是尋找到能夠鏈接傳統(tǒng)能源、可再生風光電源和氫能的主流解決方案，這個方案必須是碳循環(huán)、可再生的大宗能源，以綠色甲醇為代表的氫基能源是首選。“在生產(chǎn)側，以能源化工將綠氫和二氧化碳耦合大規(guī)模制備綠色甲醇，以綠色能源、綠色工藝生產(chǎn)綠色產(chǎn)品，在流通領域實現(xiàn)氫的長距離運輸及大規(guī)模、高效率、低成本應用；在應用側，通過甲醇重整高效制取氫氣實現(xiàn)‘即產(chǎn)即用’，形成有效的商業(yè)閉環(huán)，低成本促進氫能廣泛應用。”