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过去100年随着化石能源碳消耗,碳排放已经让人类与自然的矛盾走向了危险边缘,深度脱碳迫在眉睫。
中国是碳排放第一大国,占全球总排放27%,碳中和时间短,任务十分艰巨。经济转型压力大,转型难度大,目前占能源消费58%,占全国二氧化碳排放80%。能源消费碳排强度较全球平均水平高30%。
隆基作为全球太阳能公司,今年正式成立氢能公司,正式进入氢能领域。很多人有疑惑,为什么隆基作用光伏龙头企业突然选择进入氢能行业?实际上。中国现在每年二氧化碳的排放是100亿吨以上,实际上电力系统大概占了40%,石化、钢铁、有色、建材、航空、运输占了60%。同时,近几年来,中国的可再生能源发电量逐步攀升。但是,中国电力系统正在加速清洁化转型,而近60%领域的碳排是无法通过电力脱碳解决的,因此必须引入氢能,这也是隆基为什么会进入氢能领域重要原因。
我们认为碳中和实现有四个阶段,第一个阶段通过政策体制去使电网能够有更强的对新能源消纳能力,同时能够鼓励整个用户侧更多使用清洁能源。
第二个阶段,大力发展抽水蓄能,中国目前水电装机大概3.7亿千瓦。实际上,在以火电为基础的传统电力系统当中,水电储能作用是没有充分发挥出来的。要实现以新能源为主体新型电力系统,那么抽水蓄能,也就是水电的储能作用会充分体现出来。之前主要根据整个水域流量来做的水电站,但是没有发挥出梯级电站储能作用。而我国有很大水电装机比重,在新型电力系统逻辑下,大力发展抽水蓄能,同时把原有大型水电站进行抽水蓄能改造,通过第一个政策调节发电侧和用户侧,第二个通过大力发展抽水蓄能,基本上会为发展电化学储能提供10年到15年让度空间,在这个过程当中电化学储能成本将进一步降低。同时,太阳能制造端成本也会继续,比如光伏组件电池、组件效率进一步提升,整个光伏度电成本进一步降低。
第三个阶段,可以实现以新能源为主体的新型电力系统。
第四个阶段,引入氢能。在整个电力系统实现深度脱碳之后,实际上还有很多化工领域,还没有办法实现深度脱碳,就必须引入氢能,把氢能作为一个非常重要的二次能源来引入,来解决深度脱碳的问题。
经测算,2020年中国氢气消费量在3342万吨左右,如果用光伏这种可再生能源间歇性制氢,350兆瓦光伏电站能够每年产生氢是1万吨。那么全年3300万吨氢全部通过光伏间歇性生产,需要光伏电站规模是1050吉瓦。也就是说氢能应用,实际上为可再生能源发展提供了非常巨大的空间,按照黑河一线来算,西北沙漠戈壁滩占地面积约128万平方公里,具备发展风电和光伏潜力。
从技术角度来讲,可以开发的可再生能源大概是1280亿千瓦,所以说未来尤其在北方地区发展清洁能源空间非常巨大。
光伏为什么可以为电解水制氢提供绿色廉价能源?水电解制氢电费相当于占了70%的份额。在今年1季度中欧沙特整个光伏电价1.04美分,人民币不到7分钱。二季度在四川甘孜投放项目,光伏每度电大概1.47分,按照现在目前行业内比较成熟的大尺寸组件来讲,全生命周期就是30年,每瓦实际上能发电50度。考虑到最近硅料行业涨幅比较大,按照EPC成本4元钱来算,光伏发电技术成本不到8分钱。那么,每千克氢按照55度电来算,基本上可再生能源制氢成本,可以远远低于10元钱,具备去替代煤制氢能力。
目前制氢现状是怎样的?中国的制氢结构,62%来自于煤制氢,19%来自于天然气制氢,18%是来自于工业副产氢,1%来源电网,所谓绿氢利用可再生能源制氢,实际上占比几乎为零。
隆基对于绿氢生产构想,希望通过光伏持续的技术创新和进步,进一步降低光伏发电成本,通过光伏发的电,来电解制氢。氢直接送到石化工厂,或者石化工厂不需要氢的时候,通过规模性的储氢,需要氢的时候再运送到石化工厂。目前在国内也有类似的项目,新疆一个大型的风电制氢示范项目,目前也在积极推进。
目前国内氢的应用,主要还是应用在合成甲醇、合成氨,还有制造业等。作为工业原料,隆基希望通过绿电+绿氢方式,使得绿氢成本足够低,氢作为重要能源广泛应用于石油化工、煤化工包括相关制造业,还有氢的冶金,交通、运输、电力。实际上,在全国氢冶金等方面已有示范项目。
利用风光的可再生能源,间歇性制氢,并就地消纳。煤制氢参与煤制甲醇,以碱性电解槽生产为例,按24小时生产需要88台,间歇式大概需要528台。如果引入绿氢,在原来成本基础上增长到35%,会到2700元。副产氢节省设备每标方在0.66元的成本。合成氨,消耗0.7吨二氧化碳,尤其煤化工可以实现零碳工业园区负碳工业园区的设想,前景比较美好。内蒙古发布应对气候变化,暂停了停止一切煤化工项目审批,所以对于现有这种煤化工项目,现在面临最大问题,如何减碳,如何生存下去是最重要问题。引入绿氢,可再生能源绿电+绿氢模式,实现零碳工业园,负碳工业园区是不错的选择。
隆基作为全球最大太阳能科技公司,去年营业收入545亿元,总资产876亿元。隆基特别重视创新和研发,从2012年至今累计投入研发费用是95.78亿元。现在全球员工是6万人,财富中国500强排名第210位。今年隆基也多次打破世界光伏电池转换效率纪录,最新电池整个转换效率超过26.3%。
2018年隆基对氢的产业链进行布局,并且在云南和宁夏工厂对小型氢能装备做了研究。今年3月份在西安高新区注册成立,第一个生产基地在江苏无锡,未来在西安还有其他地区继续投资落地产能。10月16日第一台标方电解槽下线,预计2022年产能达到1.5到2个GW,2025年达到10个GW。
最后,石器时代结束并不是没有石头了,而是青铜时代来临了,恰如今天新旧能源的转型。中国在能源革命方面,我们作为新能源一分子,广大企业是可以为双碳目标达成贡献自己力量。谢谢大家!
(发言根据演讲速记整理,未经演讲人审核)
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