低碳經(jīng)濟(jì)已經(jīng)成為推動經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的重要動力。氫能作為一種清潔零碳能源，被認(rèn)為是未來較具潛力的脫碳燃料。
而在起步階段，成本控制始終是困擾綠氫產(chǎn)業(yè)發(fā)展的癥結(jié)。“綠氫的成本總體上是偏高的。國際上綠氫的成本大概是藍(lán)氫和灰氫的2到3倍，這阻礙了電解水制氫技術(shù)的大規(guī)模普及。目前，由該類技術(shù)帶來的產(chǎn)氫量，僅占據(jù)年產(chǎn)氫總量的5%左右。”5月13日，霍尼韋爾過程控制部副總裁兼中國總經(jīng)理趙江向《中國經(jīng)營報(bào)》記者說道。
廣東盛氫制氫設(shè)備有限公司（以下簡稱“盛氫制氫”）總經(jīng)理馮勇表示，氫氣作為一種關(guān)鍵的化工原料和工業(yè)氣體，其生產(chǎn)成本一直是制約其廣泛應(yīng)用的主要因素。
前景可期
氫能是一種清潔、高效、安全、可持續(xù)的二次能源。據(jù)國際氫能委員會的統(tǒng)計(jì)，到2050年全球氫能在終端能源體系中占比將接近10%，2050年氫能利用可以貢獻(xiàn)全球二氧化碳減排的20%。
記者了解到，2022年，國家發(fā)改委、國家能源局聯(lián)合印發(fā)《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃（2021—2035年）》，明確了氫能產(chǎn)業(yè)的具體發(fā)展要求及目標(biāo)，將氫能列入我國能源轉(zhuǎn)型布局戰(zhàn)略的重要部分。基于國家政策規(guī)劃及市場前景預(yù)測，氫能產(chǎn)業(yè)在構(gòu)建新能源體系中扮演著不可或缺的重要角色。
綠氫通過光伏、風(fēng)電等可再生能源發(fā)電后產(chǎn)生電流去電解水，生產(chǎn)氫氣，對于推動全球能源結(jié)構(gòu)的低碳轉(zhuǎn)型具有重要意義。不僅有助于實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)，構(gòu)建清潔低碳安全高效的能源體系，而且可以在各種應(yīng)用場景中替代傳統(tǒng)的化石能源，從而達(dá)到節(jié)能減排的效果。
近年來，在相關(guān)政策推動和產(chǎn)業(yè)積極參與下，我國氫能產(chǎn)業(yè)迎來快速發(fā)展。但整體來看，由于尚處發(fā)展初期，綠氫成本相對較高，經(jīng)濟(jì)性成為制約氫能產(chǎn)業(yè)規(guī)?；l(fā)展的關(guān)鍵問題之一。
趙江表示：“氫能產(chǎn)業(yè)目前在中國的發(fā)展還在前期起步階段，其生產(chǎn)技術(shù)布局的空間還有待提升，產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景十分廣闊，我們相信氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展將有效助力中國能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型。在這個(gè)過程中，我們也清醒地認(rèn)識到行業(yè)發(fā)展面臨的諸多挑戰(zhàn)。因此，我們期望通過先進(jìn)技術(shù)解決方案，與中國市場的客戶需求緊密結(jié)合，共同推動氫能產(chǎn)業(yè)，特別是綠氫技術(shù)在中國的發(fā)展。”
而談及綠氫的發(fā)展空間，趙江向記者表示：“首先，綠氫將在化工行業(yè)中大規(guī)模替代灰氫。由于綠氫在生產(chǎn)過程中不會產(chǎn)生碳排放，因此它將在煉油、化工以及鋼鐵等傳統(tǒng)工業(yè)中發(fā)揮越來越重要的作用，作為更加環(huán)保的能源選擇。除此之外，綠氫還可以轉(zhuǎn)化為綠氨或甲醇，這將為化肥和燃料工業(yè)等行業(yè)帶來巨大的潛力。綠氨可以作為一種儲存和運(yùn)輸氫氣的有效方式，同時(shí)甲醇也是制造各種化工產(chǎn)品的重要原料。在這些行業(yè)中，綠氫將推動碳排放的大幅降低，同時(shí)也能提高生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益。”
成本制約
雖然綠氫產(chǎn)業(yè)發(fā)展受到高度關(guān)注，但目前綠氫與傳統(tǒng)制氫方式相比，體量上幾乎可以忽略不計(jì)。“全年煤制氫和天然氣制氫的產(chǎn)量可達(dá)數(shù)百萬噸，而電解水制氫的產(chǎn)量則微不足道。”馮勇說道。
談及當(dāng)前綠氫產(chǎn)業(yè)發(fā)展的痛點(diǎn)問題，趙江表示：“在綠氫的生產(chǎn)過程中，成本和穩(wěn)定運(yùn)行是極大的挑戰(zhàn)。在當(dāng)前階段，從前端的制氫來看，無論是電力成本、電解槽設(shè)備成本，還是運(yùn)行效率方面，綠氫的成本總體上是偏高的。國際上綠氫的成本大概是藍(lán)氫和灰氫的2到3倍，這阻礙了電解水制氫技術(shù)的大規(guī)模普及。目前，由該類技術(shù)帶來的產(chǎn)氫量，僅占據(jù)年產(chǎn)氫總量的5%左右。”
“堿性電解水制氫是現(xiàn)階段我國發(fā)展極為成熟的電解制氫技術(shù)，在成本、壽命、規(guī)模性和可靠性方面都具有明顯的優(yōu)勢，但在與可再生能源耦合、實(shí)現(xiàn)波動功率輸入下的高效穩(wěn)定運(yùn)行方面較弱。所以，在外部電源功率波動的情況下，需要讓整個(gè)電解槽平穩(wěn)運(yùn)行的同時(shí)，盡可能地提升產(chǎn)量、降低能耗。”趙江進(jìn)一步解釋道。
同時(shí)，馮勇提到，氫氣作為一種關(guān)鍵的化工原料和工業(yè)氣體，其生產(chǎn)成本一直是制約其廣泛應(yīng)用的主要因素。“目前，我們關(guān)注的綠氫生產(chǎn)，特別需要解決成本問題，以有效利用那些未能并入電網(wǎng)的風(fēng)能和太陽能（即所謂的‘棄風(fēng)棄光’）。”
為此，馮勇為記者算了一筆賬：傳統(tǒng)煤制氫的成本大約為0.8元每立方米，而天然氣制氫的成本大約為1.2元每立方米。“如果采用常規(guī)電力，電解水制氫在成本上并無優(yōu)勢。這也正是我們將研發(fā)重點(diǎn)放在綠電上的原因。”
而對于綠氫成本控制的解決方案，馮勇表示，一是提升電解槽的適應(yīng)性，二是實(shí)施電量預(yù)測與提前預(yù)知。通過這兩個(gè)方面的改進(jìn)，可以創(chuàng)建一個(gè)集成的系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠?qū)⑶岸说碾娏?yīng)與后端的氫氣生產(chǎn)緊密結(jié)合。隨著電力供應(yīng)的波動，氫氣的生產(chǎn)量也能夠靈活調(diào)整。這樣的系統(tǒng)設(shè)計(jì)將使得制氫設(shè)備能夠有效地利用波動性的新能源電力，從而有效降低氫氣的生產(chǎn)成本，并提升其生產(chǎn)效率。
記者了解到，電解槽或者電解制氫的裝備成本正在逐年下降。“2020年前后至今，已經(jīng)下降了至少30%。相信隨著規(guī)模的擴(kuò)大、技術(shù)的提升，最終形成的綠氫價(jià)格與傳統(tǒng)制氫方式相比更具優(yōu)勢。”馮勇說道。
記者了解到，今年年初，霍尼韋爾進(jìn)行業(yè)務(wù)調(diào)整，聚焦自動化、未來航空和能源轉(zhuǎn)型三大發(fā)展趨勢，并將其作為重點(diǎn)業(yè)務(wù)發(fā)展領(lǐng)域。
5月13日，霍尼韋爾與盛氫制氫圍繞綠氫產(chǎn)業(yè)鏈達(dá)成戰(zhàn)略合作。“我們雙方希望能共同推動行業(yè)發(fā)展和創(chuàng)新，包括實(shí)現(xiàn)電解槽設(shè)備本身的優(yōu)化、推動過程控制技術(shù)在行業(yè)內(nèi)的廣泛應(yīng)用、助力氫能產(chǎn)業(yè)鏈降低產(chǎn)氫成本。”趙江說道。
馮勇表示：“目前，我們合作的機(jī)遇主要集中在綠電制綠氫。面對當(dāng)前大量未被充分利用的風(fēng)能和太陽能資源，我們現(xiàn)在有機(jī)會將其有效利用。然而，單憑電解槽本身并不足以完全應(yīng)對這一挑戰(zhàn)。因此，我們計(jì)劃與霍尼韋爾攜手合作，通過優(yōu)化前端電力的波動管理，共同構(gòu)建一個(gè)全面的解決方案，形成一個(gè)完善的系統(tǒng)。”
來源：中國經(jīng)營網(wǎng)
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