全世界最大的光伏公司隆基股份殺入“光伏制氫”領(lǐng)域。
3月31日，工商登記顯示，西安隆基氫能科技有限公司于當天注冊成功,股東為西安隆基綠能創(chuàng)投管理有限公司和上海朱雀贏私募投資基金合伙企業(yè)(有限合伙)，隆基股份創(chuàng)始人、CEO李振國親自擔任董事長、總經(jīng)理,其中西安隆基綠能創(chuàng)投管理有限公司是隆基股份子公司。
無獨有偶，繼隆基股份之后，煤化工行業(yè)千億市值上市公司寶豐能源也殺入“光伏制氫”領(lǐng)域。4月18日晚，寶豐能源發(fā)布公告稱，公司擬以自有資金10億元在寧夏寧東設(shè)立全資子公司，通過太陽能發(fā)電制取“綠氫”用于化工生產(chǎn)，實現(xiàn)新能源替代化石能源，減少煤炭消耗和二氧化碳排放。
實際上，隆基股份和寶豐能源并不是國內(nèi)光伏制氫的“吃螃蟹者”。此前，陽光電源、晶科能源、大唐集團、億利資源、長城汽車等都紛紛表示并實際涉足光伏制氫，將“綠氫”作為其業(yè)務(wù)多元化轉(zhuǎn)型的重要戰(zhàn)略布局。
在“碳達峰、碳中和”熱潮下，氫能作為國家能源轉(zhuǎn)型的重要方向之一，備受政府和市場關(guān)注。中國作為全球最大的可再生能源發(fā)電國家，在包括光伏制氫在內(nèi)的可再生能源制氫方面具有天然優(yōu)勢，“十四五”期間或?qū)⒂瓉肀l(fā)式發(fā)展。
受追捧，因雙倍清潔
氫能作為一種儲量豐富、熱值高、能量密度大、來源多樣的綠色能源，被譽為21世紀的“終極能源”、21世紀最具發(fā)展前景的二次能源。
氫在宇宙中分布廣泛，它構(gòu)成了宇宙質(zhì)量的75%；氫能是氫在物理與化學(xué)變化過程中釋放的能量；氫氣的來源多樣，可利用化石燃料生產(chǎn)，也可電解水生產(chǎn)；氫燃燒的產(chǎn)物是水，是世界上最干凈的能源。除核燃料外，氫的發(fā)熱值是所有化石燃料、化工燃料和生物燃料中最高的，是汽油的3倍、酒精的3.9倍、焦炭的4.5倍。
氫能受到世界各國的高度重視，美國、日本、澳大利亞等國已制定相關(guān)政策，將氫能列為國家清潔能源的重要組成部分。
我國“十四五”規(guī)劃綱要中，氫能與儲能被列為前瞻謀劃的六大未來產(chǎn)業(yè)之一。截至目前，已有十余個省及直轄市出臺氫能產(chǎn)業(yè)專項政策，超過40個市、縣出臺氫能產(chǎn)業(yè)相關(guān)政策。
從產(chǎn)業(yè)鏈來看，氫能產(chǎn)業(yè)包括制氫、儲氫、運氫和用氫四個環(huán)節(jié)，其中制氫是整個氫能最基礎(chǔ)的環(huán)節(jié)。
目前制氫技術(shù)主要分為化石能源制氫、工業(yè)副產(chǎn)氫和可再生能源電解水制氫，基于前述不同技術(shù)來源的氫能分別被稱為“灰氫”“藍氫”和“綠氫”。
其中，化石能源制氫中的煤制氫是目前我國的主流制氫技術(shù)，雖然成本低，但其二氧化碳排放大，在目前節(jié)能減碳的大環(huán)境下是不被認可的路線；化石能源制氫的另外一種技術(shù)——天然氣制氫是國際主流的制氫技術(shù)，雖比煤制氫更清潔、更低碳，但成本比較高，再加上中國天然氣資源相對緊缺，也不是適合中國的技術(shù)路線；工業(yè)副產(chǎn)氫主要依附于主產(chǎn)品，成本不能完全可控，產(chǎn)能也會受到主產(chǎn)品的限制，只能作為氫能的輔助來源。
可再生能源電解水制氫被認為是全球和中國未來主流的制氫技術(shù)，現(xiàn)在這種技術(shù)的核心痛點之一就是技術(shù)尚不成熟，成本比較高。根據(jù)有關(guān)研究數(shù)據(jù)顯示，可再生能源電解水制氫的成本為20～40元/千克，是煤制氫成本9.9元/千克的數(shù)倍。
4月18日，中國石化董事長張玉卓在央視對話節(jié)目上指出：“目前96%以上是灰氫，正在往藍氫這個方向發(fā)展，未來綠氫會成為大場面、主場面。這個根本還是取決于成本。”
研究顯示，電解水制氫的生產(chǎn)成本有85％來自用電成本。根據(jù)中國工程院院士周孝信的研究，“當光伏電價在每千瓦時0.3元以下時，制氫成本和天然氣制氫差不多，所以太陽能光伏制氫是非常有前景的。”
目前全國大部分地區(qū)光伏電發(fā)電的度電成本已經(jīng)降到了0.3～0.4元，部分地區(qū)如青海已經(jīng)降到了0.2元。這說明光伏制氫已經(jīng)非常接近天然氣制氫的能力，隨著度電成本的下降，光伏制氫實現(xiàn)經(jīng)濟性的拐點已經(jīng)臨近。
從產(chǎn)業(yè)協(xié)同的角度來看，光伏制氫不僅可以用無法消納上網(wǎng)的光伏發(fā)電解決制氫的能源來源問題，而且還可以成為一種比化學(xué)儲能能量密度更高的儲能介質(zhì)，作為數(shù)日、數(shù)周和數(shù)月的長時間儲能手段,來解決光伏發(fā)電所遇到的日間不平衡、季度不平衡等問題。未來，光伏加儲能或許會成為清潔電力的終極解決方案。
春江暖，新玩家齊聚
春江水暖鴨先知，實際上國內(nèi)外企業(yè)已經(jīng)紛紛布局光伏制氫了。
在國外市場，2020年3月7日，日本新能源與產(chǎn)業(yè)技術(shù)開發(fā)組織（NEDO）、東芝能源系統(tǒng)與解決方案公司、東北電力公司和巖谷公司舉行了福島氫能研究項目（FH2R）開幕式。FH2R項目自2018年7月在南江（Namie）啟動，2020年2月底完成10兆瓦級制氫裝置建設(shè)并試運營，10兆瓦電解槽裝置每小時可產(chǎn)生高達1200立方米的氫氣，這是世界上最大的光伏制氫裝置該項目占地22萬平方米，其中光伏電站占地18萬平方米，研發(fā)以及制氫設(shè)施占地4萬平方米。
再看國內(nèi)市場，早在2018年，隆基股份已開始關(guān)注和布局光伏發(fā)電制氫，并在過去的三年內(nèi)，與國內(nèi)外知名科研機構(gòu)、權(quán)威專家進行了深度合作，在電解水制氫裝備、光伏制氫等領(lǐng)域形成了技術(shù)積累。
同時，作為中國最大的光伏逆變器公司，陽光電源在2019年成立了專門的氫能事業(yè)部，并與中科院大連化學(xué)物理研究所在先進質(zhì)子交換膜電解水制氫技術(shù)、可再生能源與電解水制氫融合、制氫系統(tǒng)優(yōu)化等方面展開深入合作。
在項目落地上，陽光電源比隆基股份先行一步。2019年7月，陽光電源在山西晉中榆社縣簽訂了300兆瓦光伏和50兆瓦制氫綜合示范項目；2019年9月，山西省屯留區(qū)200兆瓦光伏發(fā)電項目（一期）開工暨二期500兆瓦光伏制氫項目正式落地。
同時，寶豐能源在陽光電源之后，也上馬了光伏制氫項目。該公司于2019年啟動200兆瓦光伏發(fā)電及2萬立方米/小時電解水制氫綜合應(yīng)用示范項目，已于2021年年初建成部分項目并投入生產(chǎn)，將所產(chǎn)氫氣、氧氣直接送入化工裝置，實現(xiàn)新能源替代化石能源。
該項目經(jīng)過連續(xù)168小時的標準運行調(diào)試后，測算綜合成本可控制在1.34元/立方米，與天然氣制氫成本相當。同時該公司計算在完全用折舊資金投資、自有資金不計利息的情況下，光伏發(fā)電成本僅為0.121元/千瓦時，對應(yīng)氫氣成本約0.7元/立方米，與目前煤炭制氫成本0.6元/立方米接近。
2020年，晶科能源與空氣化工產(chǎn)品(中國)投資有限公司簽署了戰(zhàn)略合作協(xié)議。雙方在光伏新能源領(lǐng)域展開合作，將“制氫”與“綠電”結(jié)合。
2020年8月，為完善中國大唐集團新能源發(fā)電就地制氫產(chǎn)業(yè)發(fā)展布局，由云岡熱電公司作為項目具體承擔單位開展的6兆瓦光伏就地制氫科技示范項目落戶山西省大同市。作為大唐集團重大科技創(chuàng)新的重要依托與可再生能源大規(guī)模制氫方面的重要研究平臺，該項目正在有序推進中。
2021年2月，億利潔能母公司億利資源集團與京能集團簽訂戰(zhàn)略合作協(xié)議，雙方將在光伏制氫等新產(chǎn)業(yè)開展深度合作。
隆基股份產(chǎn)業(yè)研究總監(jiān)白云飛公開表示，光伏發(fā)電已經(jīng)成為全球最經(jīng)濟的清潔能源，同時它的度電成本還在繼續(xù)下降，光伏發(fā)電的低度電成本給電解水制氫帶來了降低成本的機會。如果利用充足且經(jīng)濟的光伏電力生產(chǎn)“綠氫”，就可以不斷擴大氫能的應(yīng)用規(guī)模，加速實現(xiàn)全球各國減碳和脫碳的目標。
因此，為了推動光伏制氫的發(fā)展，我國需要探索一條“綠氫”成本下降路徑，其中，電價是“綠氫”成本下降的決定性因素。氫能研究第三方專業(yè)咨詢機構(gòu)香橙會研究院建議，期待國家相關(guān)主管部門以燃料電池汽車示范應(yīng)用為契機，基于國家能源安全和國內(nèi)大循環(huán)發(fā)展戰(zhàn)略，出臺可再生能源制氫優(yōu)惠電價政策。據(jù)了解，目前僅有廣東、四川等地對可再生能源制氫項目予以優(yōu)惠電價政策支持。（能源評論•首席能源觀）
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