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從技術上看，直接利用風能進行電解水制氫，制氫設備需要克服風能波動性帶來的問題。從經(jīng)濟性上看，風電制氫成本目前維持在20-30元/千克，而煤制氫成本能夠控制在12元/千克的水平。即使是用棄掉的風電制氫也存在較高成本，如何界定“棄風”成本仍需探究。
近日，吉林白城市與國家電投吉林電力股份有限公司簽定風能制氫一體化項目協(xié)議，計劃利用風電進行電解水制氫，打造零排放的“綠色氫氣”產(chǎn)業(yè)鏈。這是繼河北沽源風電制氫綜合利用示范項目落地后，我國又一風電資源富集地走上風電制氫之路。站在氫能的風口，風電制氫到底有沒有前景？
“棄風”制氫可持續(xù)嗎
我國風能資源豐富的地區(qū)主要分布在“三北”地區(qū)、東南沿海等，但多年來，受到電力消納能力的限制，我國目前仍存在一定的“棄風”現(xiàn)象。然而隨著國家大力推廣氫能，風電資源豐富卻發(fā)電受限的地區(qū)看到了契機。
以“棄風”制氫，對地方政府而言，不僅解決了本地風電消納難題，突破了外送電力的限制，更可能為地方帶來千億元級的“氫能經(jīng)濟”。看起來一舉多得，現(xiàn)實果真如此嗎？有業(yè)內人士指出，棄掉的風電也存在成本，如何界定“棄風”成本仍需探究。
“使用棄風電量制氫是一個偽命題，其邏輯錯誤在于將‘棄風限電’視為一種正常普遍情況。然而，依據(jù)《可再生能源法》等法律法規(guī)的規(guī)定，對于風電等可再生能源電力，應該實施全額保障性收購政策。”中國可再生能源學會風能專業(yè)委員會秘書長秦海巖認為，“現(xiàn)在所謂的用‘棄風電’采暖也好，制氫也罷，本質上應該是一種消納低谷電量的方式，但低谷電量不能等同于棄風電量。”
北京低碳清潔能源研究院新能源中心助理主任何廣利表示：“棄風制氫并不是一種可持續(xù)的模式。‘棄風制氫’的概念已問世多年，但到目前為止，仍沒有適合推廣的模式。由于風力發(fā)電本身具有波動性，而‘棄風’更是具有隨機性，在無法并入電網(wǎng)的情況下，直接利用不穩(wěn)定發(fā)電來源對制氫設備壽命、可靠性將造成負面影響且經(jīng)濟性有待商榷。”
風電制氫仍面臨高成本制約
記者進一步了解到，風電制氫作為一種低碳綠色的制氫方法，早在100多年前就已問世。發(fā)展至今日，全球范圍內常見的風電制氫系統(tǒng)主要構成包括風力發(fā)電機組、電解槽、氫氣儲藏系統(tǒng)、電網(wǎng)等。資料顯示，我國的風電制氫項目通常采用的有兩種模式。一種則是首先利用風力發(fā)電并網(wǎng)，按照總量在制氫的用電端通過電網(wǎng)供電實現(xiàn)制氫。這樣一來，電網(wǎng)解決了風電本身的波動性問題，制氫設備能夠實現(xiàn)穩(wěn)定運行，但仍需依賴當?shù)仉娋W(wǎng)，相關費用也將折算入風電制氫的成本中。另一種則是利用風電直接連接設備進行制氫，但風電的波動性將對設備壽命造成不利影響。
有專家指出，隨著國家電力系統(tǒng)發(fā)展，未來我國電力市場將實現(xiàn)供需平衡，按照風電足額上網(wǎng)、以正常的電力價格進行制氫成本核算，才是衡量風電制氫是否具有經(jīng)濟性的關鍵。
何廣利指出，以上述兩種方式進行風電制氫，氫制備成本目前均維持在20-30元/千克左右，而煤制氫成本則能夠控制在12元/千克的水平，從經(jīng)濟性上來看，風電制氫仍不具備優(yōu)勢。
秦海巖認為，氫能作為二次能源，它的獲取離不開一次能源，無論是可再生能源，還是化石能源，在技術上都能夠用于制氫。因此，氫能是不是清潔能源，不能只考慮在使用中氫能是零排放，更要考慮制氫的過程中，是不是清潔，是不是低碳。
也有業(yè)內人士向記者表示，煤制氫技術路線生產(chǎn)的氫氣并非“綠色氫氣”，生態(tài)環(huán)境成本沒有計算其中。對比煤制氫和風電制氫的成本并不能僅僅著眼于生產(chǎn)制造成本。
大規(guī)模推廣仍待時日
盡管全國多地都有“綠色制氫”示范項目的建設計劃，業(yè)內專家指出，對風電制氫來說，找到合適的發(fā)展模式并進行大規(guī)模推廣，仍需時日。
從技術層面來說，何廣利告訴記者，直接利用風能進行電解水制氫，制氫設備仍需要克服風能波動性帶來的問題。“就目前技術水平來看，直接利用風電進行電解水，針對風電的波動性，控制設備的響應時間是需要突破的技術難點。根據(jù)日本研究報告，波動性和頻繁啟停對堿性電解水壽命有很大影響，但國內的相關數(shù)據(jù)較少，風電波動對電解水設備造成的影響仍有待深入研究。”何廣利說。
同時，何廣利指出，就目前情況來看，堿性電解水制氫這一技術已經(jīng)走向成熟，但這一成熟技術仍需要在穩(wěn)定工況下進行。“將不穩(wěn)定發(fā)電的風電轉變?yōu)槌掷m(xù)供電，不論是并入電網(wǎng)或是加上區(qū)域儲能系統(tǒng)，都將帶來額外的經(jīng)濟投入。”何廣利說。
多位業(yè)內人士指出，氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展應當遵循市場規(guī)律，由市場主體決定走什么樣的技術路線，在市場機制的引導下逐步邁向成熟，最終實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。（■本報實習記者李麗?）
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