政策引导“制氢端”先行 绿氢制备降本瓶颈有望突破

1月3日，宁夏宁东能源化工基地发布的《宁东基地促进氢能产业高质量发展的若干措施2024年修订版（意见征求稿）》对新能源部分与制氢部分的建设时序做要求：在建设时序上，应确保制氢和应用端先开工，新能源部分不得早于制氢负荷及应用设施投产。针对这一要求，行业人士直呼“政策制定越来越合理了，制氢端先行或同步建设可提升总体项目的经济性，避免造成大量弃电。”建设与消纳存在脱节制氢环节更获重视数据显示，截至2023年底，我国风光制氢项目数量已超50个，其中不乏超百亿级投资的项目。在如此高涨的装机热情下，问题与隐患依旧存在。“可再生能源建设与消纳存在一定的脱节现象。”骥翀氢能创始人付宇在接受《中国能源报》记者采访时对上述政策发表了自己的看法，“政策制定的方向非常正确，制氢端先行或同步建设都可以，否则会造成大量的弃电。按照目前的发展来看，制氢负荷及应用设施先投产，能够提升总体项目的经济效益。”付宇告诉记者，可再生能源电力的间歇性和波动性需要储能系统予以平衡，而氢能是实现大规模长时储能的最理想选择。随着可再生能源比例不断提高，对电网瞬时消纳的能力也提出了更高要求，亟需将氢储能用起来。如果没有制氢或消纳端的建设先行，会造成可再生能源的大量浪费。在最近多地发布的氢能产业发展中长期规划中，可再生能源制氢已成为不容忽视的一环，并对可再生能源制氢能力建设提出了具体要求。比如，2023年12月20日印发的《连云港市氢能产业发展规划（2023—2035年）》中提出要积极推进可再生能源制氢，开展“风光氢氨储”一体化项目示范等。1月8日发布的《海南省氢能产业发展中长期规划（2023-2035年）》中提出，到2030年氢能产业试点示范期，可再生能源制氢量达到40万吨/年。此外，在广东省发改委2023年12月6日发布的2023年新型储能重大应用场景机会清单中，也提到了3个氢储能项目：浮式海洋能源岛风电制氢项目、中山液氢储能综合能源利用系统项目、广晟氢能燃料电池与氢能产业示范园智慧能源微网项目。关注点向上游延伸可再生能源制氢受青睐目前，氢气制取主要有三种主流技术路线：以煤炭、石油、天然气为代表的化石能源重整制氢（灰氢），以焦炉煤气、氯碱尾气、丙烷脱氢为代表的工业副产物提纯制氢（蓝氢），以电解水制氢为代表的可再生能源制氢（绿氢）。“此外，许多新兴技术也在蓬勃发展，如核能制氢、生物质制氢等。”上海亿维工业科技股份有限公司常务副总经理郑蕾认为，短期来看，煤制氢在中国市场仍然具有成本优势，但是伴随技术的发展，绿氢将不断渗透，成为主流制氢路径。具体来看，以电解水制取绿氢的技术主要有四种：碱性水电解（ALK）、质子交换膜水电解（PEM）、阴离子交换膜电解(AEM)和固体氧化物水电解（SOE）。付宇告诉记者：“总体来看，绿氢制取技术还有很大发展空间。碱水制氢已应用了几十年，技术相对成熟。由于碱水制氢之前主要是应用在化工领域，现在是应用在可再生能源领域，随着应用场景的变化，所需制氢的规模不断扩大，再加上制氢装备开发周期长、单品价格高等因素，在应用过程中不可避免会出现了一些问题。因此，目前碱性水电解在总体设计、材料、结构等方面还存在提升空间。PEM电解水制氢刚刚起步，还在样机阶段，后续需要在产品寿命与可靠性方面不断提升，成本还需大幅下降。AEM、SOE等技术目前尚处于概念阶段。”在氢能产业发展过程中，产业关注点正在从下游燃料电池不断延伸至上游制氢端，投资者、新企业与新技术也不断进入这个环节。中石化资本董事总经理孙荣涛表示，在过去，氢能的“制储运加用”五大环节发展基本齐平。2024年，由于绿氢的化工原料属性逐渐被重视，氢能前端成了投资热点。未来，制氢端先行发展所带来的的规模效益会带动氢能中游和下游的发展。突破成本瓶颈光储氢一体化项目或为关键为何行业关注点会转移到制氢端？离不开光伏度电成本的持续降低，光伏发电制氢的成本也有望随之走低。而制氢成本的下降，也有望重构氢能产业的底层逻辑。付宇将氢燃料电池汽车分为三部分来看：一是燃料电池汽车应用端，二是氢源，三是应用场景。而从燃料电池汽车全生命周期来看成本，车端包括燃料电池大约只占20%-30%，而氢气的燃料费则超过50%。他表示，目前燃料电池行业面临一个重要瓶颈：氢源是产业待解矛盾之一，缺少低成本的绿氢已成行业共识。如果用废弃的绿电制氢，就可以极大地降低绿氢成本。大规模低成本制取绿氢，是推动整个燃料电池商业化应用的重要问题。国金证券指出，今年以来，光伏组件和储能的降本进程加速，阶段性的绿氢经济性已经初步显现。从经济性角度看，关键是用电成本，如果电价不高于0.2元/kWh，现阶段采用外供电力的绿氢成本可与灰氢平价。上文所提及的宁东发布的政策，政府的大额补贴，加速了平价绿氢时代的到来。据悉，对在宁东基地实施绿氢替代的化工项目，经认定，本级财政按5.6元/公斤标准给予用氢补贴，单个企业每年不超过500万元，最多补贴3年。企业新增绿氢生产设备投资1000万元（含）—2000万元（不含）的，按设备投资额6%给予一次性补助；投资2000万元（含）以上的，按设备投资额7%给予一次性补助，最高不超过300万元。国金证券认为，对于绿氢的全面平价，光储氢一体化项目为破局关键。可以预见，未来随着光储氢设备的技术迭代及规模化效应等带来的进一步降本，项目将实现经济性，绿氢大规模应用场景有望进入经济性推动阶段。