不负风景不负氢
近期，氢能职业加快向前，并且采纳了与绿电相伴而行的脚步。
10月16日，隆基氢能首台碱性水电解槽在江苏无锡下线，今年底制氢设备产能估计到达500MW；9月，我国石化首个兆瓦级电解水制氢演示项目在华夏油田发动建造，不只填补了自身在绿色制氢范畴的空白，也为当地绿电调峰翻开幻想空间；8月，内蒙古动力局发布2021年度风景制氢一体化演示告诉，优选7个项目算计带动221.95万千瓦新动力出资，估计年制氢量6.69万吨；5月，河北建投承当的国内首个风电制氢项目在耽延5年之后也总算全面投运。
一时间，氢能火了，绿氢更火。
但其实，这些概念之前也火过。早在十二五晚期，风电制氢概念就被提出，并核准了两个试点项目，但实践展开缓慢；十三五期间新动力轿车补助方针对电动轿车和燃料电池轿车天公地道，但展开至今电动轿车产销量已破百万，燃料电池轿车依然仅以千计；从2019年开端，提出氢能展开战略的城市不下二三十个，大有氢国氢城之势，尽管从政府到企业的尽力众所周知，至今氢能工业没有完结突变。这一轮的氢能展开又会有什么不一样？风景与氢，是退而求其次的无法协作，仍是远景宽广的长时间绑定？
限电是绿电制氢的大条件？
绿电制氢并不是新鲜事。
十二五晚期，因为三北区域风电限电严峻，政府为削减并网消纳依靠、开发商为添加项目核准时机，尝试了包含风电制氢、风电供暖等在内的多种立异形式。
沽源风电制氢综合使用演示工程是国内首个风电制氢工业使用项目，由河北建投出资，2015年核准，拟新建200MW风电场、10MW电解水制氢体系以及氢气综合使用体系，估计总出资20.3亿元。实践履行中风电场部分早在2016年9月就悉数并网发电，制氢部分却展开缓慢，2021年5月才完结调试。同批另一个试点-天润新能吉林长岭风电制氢项目也阅历了相似的蹉跎岁月，有望年内投运。
试点全体展开不顺，是由多方面要素导致。
风电制氢的动因是削减限电。从企业运营视点，限电尽管导致当期收入削减，但不会导致当期开销添加；而假如出资制氢，则是在确认性添加当期本钱性开销的一起，面对不确认的远期收益，出资决策心理上已然存在妨碍。
更重要的是，长时间以来我国氢能总需求安稳，灰氢、蓝氢产量足够，并且具有工业链的天然粘性，储运和营销方面需求少、本钱低。比较，电解水制氢不只在制取本钱上短少竞赛力，还需求自我发明需求，关于发电企业来说为了增发一两百小时而跨界立异的链条过长。此外，化工入园的方针导致额定添加外送线路出资，只在限电期间制氢的方法也使得设备使用率较低，全体短少出资吸引力。
图1 2019年我国氢气出产消费状况/我国氢能联盟
随同第三轮电改的深化，三北区域新动力项目遍及参加市场化买卖，以单纯下降电价的方法促进消纳，是比制氢更便当的途径。今年以来，电力供需局势进一步反转。电荒之下传统限电区域简直不再限电，似乎现已没有必要采纳制氢方法改进限电。
但实践上，评论绿电制氢恰逢当时。
从发电侧来看，绿电制氢的条件是限电，而限电是一个抽象的概念，至少包含三种场景：一是有电源没接入；二是有接入没消纳；三是有消纳有时差。
十三五期间，三北区域绿电制氢首要是因为第二种限电场景，有接入没消纳。随同电力买卖份额前进、消纳职责权重执行，这种因为机制缺点和人为要素形成的严峻限电场景，呈现的概率将会明显下降。
未来在3060目标下，风景将逐步成为主力电源，并将在建造和运营方面遇到两大妨碍，绿电制氢有望成为重要的处理途径：
一是因为土地要素约束以及期望操控终端电价的方针倾向，导致电网建造慢于电源建造，使得接入比资源更稀缺；一起随同沙漠光伏、远海风电的开发，送出也将面对物理和经济性妨碍，源荷一体、绿电制氢的开发形式应运而生，用于处理潜在的第一种限电——有电源没接入。并且，因为电化学储能仅仅供给能量时移并没有新增用电需求，就地制氢很或许成为源荷一体形式下的惯例选项；
二是因为风景的间接性特征，无论是年际、月度、日内出力都会存在宽幅震动，即便供需总量平衡，也存在巨大的长短期调峰需求，此刻绿电制氢将会和火电灵活性改造、抽水蓄能、电化学储能等多种方法一起竞赛，以调峰方法处理潜在的第三种限电——有消纳有时差。
氢能：怎么从苟且到远方
另一方面，经济性一直是氢能商业化面对的最大应战。与其说绿电需求制氢作为消纳途径，不如说氢能更需求绿电作为降本利器。
零碳目标下，许多职业会产生颠覆性改变。作为可塑性高、零排放的安全动力，氢能将会具有一个宽广的未来。电能代替和节能降耗是未来30年的主旋律，在无法进行深度电能代替的范畴，如航空、远洋运输、工业热力等范畴，绿氢将发挥重要作用。
现在全球氢能年产量大约为7000万吨，我国作为第一大产消国占比约1/3。
依据世界氢能委员会猜测，2030年氢动力将在22个使用范畴成为具有竞赛力的低碳计划，尤其在工业原料、重卡、叉车等电能代替存在妨碍的方面，有望在2025年之前首先推行使用；到2050年，氢能在全球动力总需求中的占比有望到达18%，并发明2.5万亿美元产量。依据我国氢能联盟猜测，到2050年我国氢能占终端动力消费份额也将到达10%，需求量到达6000万吨，其间70%由绿电制取。
图2 氢动力使用的本钱竞赛力轨道/世界氢能委员会
暂不考虑技术前进，假定依照当时5度电制取1方氢、1kg=11.2标方氢气核算，2050年4200万吨绿氢需求耗费2.35万亿度绿电，假定风景均匀年发电1500小时，至少带动15.68亿千瓦绿电出资。即便在规划效应和技术前进带动制氢能耗功率前进1倍，到时制氢对绿电的需求总量依然非常可观，使得为制氢供电成为绿电消纳的重要构成要素。
不过，有确认的未来不等于有确认的现在。
尽管国内外不同主体对氢能的远期猜测数值存在差异，但遍及认同一个展开途径——氢能需求遵从J型添加，2030年曾经展开相对缓慢，2030-2035年今后进入快车道。中心是因为当时短少快速展开所有必要的基础设施。
这也从一个周围面说明晰，为什么在相同的鼓舞方针下，十三五期间我国电动轿车比燃料电池轿车首先展开老练。
电动轿车职业充沛搭了电网遍及的便车。纵观电动轿车职业的展开途径，尽管电池企业和车企是促进技术前进、本钱下降的台前英豪，但电网和触手可及的电源则是其快速展开老练的暗地功臣，使得电动轿车工业同仁将要点放在使用研发上而无后顾之虑。
比较，氢燃料轿车的推行则会遇到一无燃料、二无站点的窘境。未来，工业界需求在制、储、运、用各个环节一起发力才干点着职业展开大势。而从本钱构成来看，绿电制氢本钱下降成为了降本和加快遍及的重要等待。
图3 氢动力本钱竞赛力驱动要素/世界氢能委员会
绿电与氢：从携手到耦合
从国内外尤其是国内的许多剖析陈述来看，绿电与氢尽管相遇了，但并未做到融会贯通。
氢能往往被归入化工职业，电力从业者不明白化工，化工从业者也不明白电力，在对对方重要性没有充沛认知的状况下，风景制氢一体化项目的规划简单呈现脱节和冗余，关于绿电制氢的远景判别也会呈现误差。
比方，现在在灰氢、蓝氢、绿氢多种制氢方法本钱比较中，职业遍及认为电解水制氢只要在下探至0.2-0.3元/kwh的状况下具有竞赛力，而当时的电价是0.6元/kwh无法满足要求，只要在采纳低谷电或许地处水电大省，使电价挨近0.3元/kwh时，才具有绿电制氢的经济性。但这一假定其实是将制氢场景限制在了用电侧。所谓源荷一体开发形式，不只仅把负荷搬到发电厂周围使其无需上网，也一起是把发电厂搬到了用电负荷周围使其无需支付过网费。现在，我国风电光伏现已全面去补助，能够平价上网，在三北区域风景资源杰出的区域，还能够承受更低的上网电价。因而，如采纳风景制氢一体化的方法，制氢度电本钱在当时时点就能够做到0.3元/kwh以下，考虑碳排放本钱后，能够与灰氢蓝氢比肩。
别的，风景制氢的年用电小时数是多少，也值得考虑。假如是十三五期间进行风电制氢计划规划，应只考虑在该项目限电时制氢，制氢年用电小时或许只要200小时；现在假如将一个风电项目100%电量就地制氢，年使用小时可达2000小时以上；而在电力买卖市场化的状况下，风景制氢一体化项目自身是一个产销者的定位，能够卖电，也能够买电。能展开绿电制氢的省份往往在三北风景富集省份，未来在氢能需求日益添加、价格企稳的状况下，如能经过市场化买卖购买绿电，这种状况下制氢小时可达8760小时，不只能够安稳和前进制氢设备使用功率，还能够前进当地绿电消纳水平，并或许获取辅佐服务收入，完结多方共赢。
放眼2050，风景与氢都将是终端动力的首要构成要素。假如说氢能是未来社会的燃料，那么风景则是氢能前进的助推。打破认知，电氢耦合，才干不负风景不负氢。
