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根据2019年《中国氢能及燃料电池产业白皮书》显示,氢能将成为中国能源体系中的重要组成部分,若2050年氢能应用达到10%,则需氢气量约6000万吨,氢能在交通运输和工业领域得到普及应用,氢燃料电池车将达到500万辆/年。如此看来,燃料电池产业的扩大对上游可再生能源发电的带动无疑是巨大的。
正在起飞的产业
2020年9月,财政部等四部委发布《关于开展燃料电池汽车示范应用的通知》,在燃料电池汽车示范城市申报指南中明确规定了氢的来源问题,鼓励低碳氢,当然也包括可再生能源制氢。
可以说,相对于化学制氢、煤炭制氢,可再生能源制氢解决的是碳排放的问题,而氢能属于二次能源,具有零碳排放的显著优势。随着上游电源成本的进一步下降,氢能成本也随之降低,无论是从减碳角度,还是从产业发展来讲,未来风电制氢都将是行业发展的重要趋势之一。
目前国际上已不乏海上风电制氢的项目案例,如全球首个海上风电制氢示范项目荷兰PosHYdon风电场,以及全球首个商业化海上风电制氢项目Hyport Oostende。在由全球能源巨头沃旭投资建设的1.4GW的Hornsea2海上风电场中,部分海上风电转化为氢能,为英格兰北部的一家石油和天然气厂提供动力。
在国内,张家口已经成为我国氢能产业生产和应用的标杆城市,其氢燃料电池整车制造等上下游产业配套、以氢燃料电池为重点的全产业链已经形成。据最新报道显示,目前张家口全市已投运氢燃料电池公交车244辆,是全国燃料电池汽车运行数量最多、最稳定的城市之一,在氢能示范应上处于国内领先地位。
依托优越的风电资源,待张家口当地海珀尔、建投沽源制氢项目二期等项目投产后,2021年底张家口日制氢能力可达38吨。
市场空间巨大
燃料电池汽车的燃料经济性决定了使用成本。如果说大力发展可再生能源制氢唯一的问题是成本的话,那么随着风、光发电的度电成本逐年降低,可再生能源与氢能这两个产业将很快具备紧密耦合的条件。
专家介绍称,按照当前市场氢气价格60-70元/公斤计算,电解水制氢的电费需要控制在0.3元/千瓦时以内,才能实现氢气的经济性。在BNEF最新发布的“2020年下半年各类电源LCOE”中,新建陆上风电项目全球基准LCOE为41美元/兆瓦时,约等于0.26元/千瓦时。随着国内平价,陆上风电的LCOE基准还将继续降低。
2020年10月,由工信部指导,中国汽车工程学会联合汽车行业1000多名专家共同修订编制的《节能与新能源汽车技术路线图2.0版》发布,路线图要求,2025年燃料电池汽车应用达到5万-10万辆,并打造1000座加氢站。
以此目标为基准,高工产研氢电研究所(GGII)预计,2025年中国氢燃料电池汽车运行对应的氢气年需求量约达49万吨。如果以“绿氢”做为低碳发展主力的话,意味着“十四五”期间将会迎来风电制氢产业的快速发展阶段。
来源:北极星风力发电网
作者:冉小冉
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