绿氢怎样才能更廉价？

“在2030年碳达峰情境下，我国氢气的年需求量将到达3715万吨，在终端动力消费中占比约为5%，布置电解槽约80GW。在2060年碳中和情境下，我国氢气的年需求量将增至1.3亿吨左右，在终端动力消费中占比约为20%。”我国氢能联盟副秘书长、我国钢研总经理助理韩伟在近期举行的首届粤港澳大湾区（广州）氢能论坛中给出了这样一组猜测数据。

不少国家现已将氢能归入国家开展战略。据统计，截止2020年末，有16个国家现已拟定了国家级氢能战略。比照已发布的氢能战略，在氢气制取方面，远期均以绿氢为主，即便用风能、太阳能等可再生动力制氢，依靠电解水制氢技能。但因为运输本钱和电价约束，当时电解水制氢本钱仍较高。

加拿大国家工程院院士、加拿大皇家科学院院士，上海大学特聘教授、可继续动力研讨院院长张久俊提示，因为车辆自身和加氢站需求定制以契合氢气要求，即便氢气现在变得廉价，也需求数年才干成为最常用的动力，而且需求很多的本钱开销。

绿氢本钱下降依靠新动力本钱下降

构建以新动力为主体的新式电力体系，随机性、动摇性的新动力将逐渐成为主体，给新式电力体系带来新的应战，加重电力体系供需两边的两层动摇和不确定性。

将电力转化为氢气，即氢储能，可进步电力体系的调理才干。电解水制氢将难以贮存的电能转化为可贮存的氢气，氢气可作为动力和质料，供氢燃料电池车、氢燃料电池应急备用电源、化工质料、工业复原维护气体等场景运用。

“传统储能方法处理的是短周期电力电量平衡，大范围、长周期电力电量平衡问题需求找到新的方法来处理。氢能具有可大规划、长周期存储的潜在优势。”广东电网有限责任公司广州供电局氢动力研讨中心负责人杨波说。

氢储能、抽水蓄能、电池储能三者比照，氢储能和电池储能选址灵敏，抽水蓄能选址落地困难，从存储周期和贮存容量上看，氢储能较抽水蓄能和电池储能有优势。不过当时氢储能本钱高于抽水蓄能和电池储能，技能成熟度也较低。

杨波介绍，在现有燃料电池技能中，高温固体氧化物电池可逆、可共电解，且具有较高的电解功率，既能够处理可再生动力消纳问题，又能够参加电网调峰调频，给电力体系带来极大灵敏性，此外设备运用小时数高，具有较高的本钱优势。不过该形式在国内外均处于实验室研制阶段。

当时电氢转化缺少相关规范和指引。杨波指出，氢能归于危化品处理范畴，动力电力企业在危化品范畴的资质答应、运维规范、安全处理、准则流程都较为短缺，在展开电氢交融探究中存在较大应战。“主张依据氢电体系的使用场景、技能参数分层分类展开涉氢安全规范拟定，进步规范的针对性和适用性，科学统筹安全与开展。”

经济性则是绿氢开展亟待处理的问题。电解水制氢本钱占氢能全工业链本钱30%以上。电解水制氢本钱一般包含设备本钱、用能本钱（电力）、质料本钱及运营费用等。依据世界可再生动力署（IRENA）的测算，比较于电价65美元/MWh（折合人民币约0.42元/kWh）时，当电价为20美元/MWh（折合人民币约0.13元/kWh）时制氢本钱大幅下降，且下降起伏显着高于因为电解槽设备本钱下降带来的本钱下降起伏。

澳大利亚工程院院士程一兵指出，现在电费本钱占电解水制氢本钱的70%左右。电解水制氢的本钱大概是煤制氢、化石动力制氢本钱的2-3倍，乃至还或许更高。“当时风电、光伏快速开展，下一步本钱下降首要依靠新动力本钱的下降。”

以光伏为例，程一兵指出，当时光伏电池以硅为主，硅电池在大幅下降本钱上有必定难度。我国光伏平准化度电本钱下降曲线趋于陡峭，需开发新式电池。在现在的光伏技能中，钙钛矿/晶硅叠层太阳能电池能有潜力打破单结硅电池理论功率极限，可大幅下降光伏发电本钱。

中能建广东电力设计院氢能技能中心孙翔以为，氢能工业补助会集在燃料电池、整车集成、加氢站等环节，对绿氢制取方针、财税补助较少，从氢能全工业链均衡开展来看，主张相关部分研讨给予绿电制氢必定的方针支撑。

光伏结合谷电制氢

广东粤华发电有限责任公司有关负责人介绍，运用低谷电制氢有利于电网填谷需求，进步电网的经济性，一起大幅下降制氢本钱。现在电网峰谷差在60%以上，低谷时段发电机组超低负荷运转，动力转化功率和设备安全性大幅下降，浪费资源。

该负责人解说，机组由100%负荷调理到30%负荷时，发电热耗由7400kJ/kWh上升到8300kJ/kWh，单位发电能耗添加12%；低负荷运转时，炉膛热负荷下降，存在锅炉救活爆燃事端风险，需求投入燃油伴燃，发电本钱上升，经济性下降。低谷时很多发电机组低负荷旋转备用，需求用电负荷添加，以下降调峰深度。运用低谷电制氢能够安全有用进步机组效益和保证电网安全。

“运用低谷电制氢，不光能够处理可再生动力消纳问题，一起也能够进步输电通道运用率。”杨波说。

孙翔以为，光伏和谷电结合起来制氢（即白日运用光伏发电制氢、晚上运用谷电制氢）有较好的经济效益。

在广东，氢燃料电池轿车专用制氢站用电价格按广东省发改委《关于蓄冷电价方针有关问题的告诉》（粤发改价格函〔2017〕5073号）规则的蓄冷电价方针履行。谷时用电价格为电网平期电价的0.25倍，约0.17元/千瓦时。

孙翔给出一组数据，依照光伏0.45元/千瓦时电价，年发电小时数1100小时，谷电0.17元/千瓦时，年谷电时段2920小时，折算后，光伏和谷电制氢均匀电价0.25元/千瓦时，假定在不考虑容量费的情况下，与北方风景资源丰富区域制氢电价挨近，年运用小时可达4020小时。依照58度电制取1公斤氢气，考虑设备折旧和运维费用，氢气制取本钱约23元/公斤，在高纯氢需求中心，氢气出厂价能够卖到30元/公斤。

不过，制氢项目落地并非易事。依照现有方针规则，制氢项目需落地在化工园区或作为特定企业配套风险化学品出产项目，才干处理风险化学品安全出产答应证，某种程度上约束了氢能工业开展。

杨波主张，经过科研演示、工业演示等一事一议方法，推动小型项目试点并合法归入安全出产答应批阅，由点及面，分级分类保险推动电氢交融演示项目。