“由于風電、光伏發(fā)電的間歇性特點,現(xiàn)階段風電、光伏發(fā)電上網(wǎng)電量只能占電網(wǎng)總電量的15%,余電必須就地消納,作為清潔高效的儲能方式,電解水制氫是最好的消納方式。”今年全國兩會上,全國人大代表、萬華化學集團股份有限公司黨委書記、董事長廖增太帶來《關于出臺支持綠電制綠氫的電力政策的建議》,他認為,發(fā)展綠氫產業(yè)既能充分利用風光資源,解決棄風棄光的問題,又能滿足化工行業(yè)對綠氫的大量需求,解決煤制氫、天然氣制氫等高碳排的問題。
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“氫能具有清潔低碳屬性和跨界應用潛力,是用能終端實現(xiàn)綠色低碳發(fā)展的重要載體,既能用于大規(guī)模、長周期的儲能,又能加速推進工業(yè)、交通等領域的低碳化,加快綠色氫能產業(yè)發(fā)展是助力我國實現(xiàn)‘雙碳’目標的重要路徑?!绷卧鎏硎?。
當前,氫氣需求增長主要來自化工、煉油等傳統(tǒng)行業(yè),在燃料電池汽車、氫能冶金領域的應用也開始起步,未來的用量將逐步提升。按照目前各國制定的氫能發(fā)展政策,到2030年全球氫氣需求有望維持高速上漲態(tài)勢,突破1.3億噸。
數(shù)據(jù)顯示,2022年中國氫氣的產銷量約3300萬噸,其在下游的化工、煉油等產業(yè)上的應用占比超過95%,剩余少量用于鋼鐵煉化、燃料電池汽車等領域。
“當前氫氣來源主要是煤制氫、天然氣制氫和工業(yè)副產氫,極少量來自于電解水制氫。如果全部采用煤氣化制備氫氣,約消耗1.9億噸標煤,對應產生5.2億噸二氧化碳排放?!绷卧鎏Q。
2022年3月我國發(fā)布的《氫能產業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃(2021-2035年)》中提出,到2025年可再生能源制氫量達到10至20萬噸/年,2030年形成較為完備的氫能產業(yè)技術創(chuàng)新體系、清潔能源制氫及供應體系,2035年構建氫能多元應用生態(tài),可再生能源制氫在終端能源消費中的比重明顯提升。
近年來,我國風電、光伏發(fā)電行業(yè)快速發(fā)展,據(jù)國家能源局統(tǒng)計,2022年全國風電、光伏發(fā)電新增裝機量1.25億千瓦,累計裝機量7.6億千瓦,創(chuàng)歷史新高。相關機構預測,到2030年中國光伏累計裝機量約14億千瓦,風電裝機量約8億千瓦。在此背景下,將余電充分利用將具有龐大空間。
據(jù)了解,電解水制氫具有設備簡單、工藝流程穩(wěn)定等優(yōu)點,其中堿性電解水技術最為成熟,已進入商業(yè)化運行階段。以隆基為例,其堿性電解水技術制取1標方氫氣耗電4.1-4.3度,按0.35元/度的電價,制氫成本約21元/公斤;其在中東光伏的最新上網(wǎng)電價低至0.1元/度,對應制氫成本將低于10元/公斤。
廖增太認為,隨著綠電成本的持續(xù)降低,疊加電解水制氫設備的大型化與規(guī)?;G氫將有可能實現(xiàn)化石能源制氫的平價替代,具備大規(guī)模應用推廣的條件。
目前,國內綠電制氫及延伸產業(yè)主要布局在新疆、內蒙古、寧夏、吉林等風光資源富集的省(區(qū)),代表項目包括中國石化投資30億元新疆庫車光伏綠氫示范項目、國家電投投資63億元吉林大安風光制綠氫合成氨一體化示范項目等。
“電解制氫及下游合成氨、合成甲醇均屬于化工過程,需要連續(xù)穩(wěn)定的電力供應和氫氣輸送,但是風電、光伏發(fā)電存在間歇性的特點,如果電解水制氫也間歇運行,由于氫氣是易燃易爆的氣體,會導致危險性顯著增加,同時,制氫成本也會抬高。因此,這些示范項目都必須和電網(wǎng)協(xié)商,取得電網(wǎng)的支持?!绷卧鎏治?,以新疆庫車項目為例,光伏發(fā)電總量大于制氫電力需求,中石化和電網(wǎng)公司協(xié)商,白天超出電解水需求的發(fā)電量上網(wǎng)“儲存”,夜晚從電網(wǎng)取電,以維持制氫裝置的連續(xù)運行,中石化向電網(wǎng)公司支付較低的“過網(wǎng)費”,但這種模式屬于個例,目前難以在全國范圍內推廣。
據(jù)此,廖增太建議國家出臺針對綠電制綠氫發(fā)展的電力支持政策,以電網(wǎng)作為補充和調節(jié),實現(xiàn)綠電制氫的連續(xù)化,同時可配套綠氨、綠色甲醇等,供下游使用。
廖增太提出的具體模式為:“綠電年發(fā)電量大于或等于連續(xù)電解水制氫的年電力需求量,在項目運行過程中,風光發(fā)電量高于制氫所需電量的部分上電網(wǎng)‘儲存’,當發(fā)電量低于制氫所需電量時,不足部分由電網(wǎng)‘儲存’電量補充,電網(wǎng)公司收取適當?shù)姆召M。”
廖增太還補充,在實踐中,風、光的發(fā)電小時數(shù)少,電解水制氫又要連續(xù)運行,可以考慮在風、光不發(fā)電時,降低制氫裝置的負荷,既滿足電網(wǎng)的要求,又滿足下游用氫裝置的連續(xù)運行要求?!耙晕鞑抗夥l(fā)電制氫為例,有效光照時間約1800小時/年,電解水制氫裝置按照7200小時/年連續(xù)運行,非發(fā)電時間電解水制氫裝置按1/3的設計負荷運行,據(jù)此測算光伏裝機容量按電解槽裝機量的2倍左右設計,約50%的光伏發(fā)電量上網(wǎng)‘儲存’,然后在非發(fā)電時間下網(wǎng),即可滿足制氫裝置連續(xù)穩(wěn)定運行,該方案具有較強的可操作性和經濟性?!?/p>
廖增太表示,相信如果國家出臺綠電制綠氫的電力支持政策,一定會大大促進我國新能源產業(yè)的發(fā)展,使我國新能源產業(yè)走在世界的前列。
(文章來源:證券時報·e公司)
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