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風(fēng)電制氫還有前景嗎？“棄風(fēng)”制氫可持續(xù)嗎？

我國(guó)風(fēng)能資源豐富的地區(qū)主要分布在“三北”地區(qū)和東南沿海。但多年來(lái)，由于電力消費(fèi)能力的限制，我國(guó)仍存在一定的“棄風(fēng)”現(xiàn)象。但隨著**大力推廣氫能，風(fēng)電資源豐富但發(fā)電量有限的地區(qū)看到了機(jī)會(huì)。

對(duì)于地方政府而言，“棄風(fēng)”制氫不僅解決了當(dāng)?shù)仫L(fēng)電消納問(wèn)題，還突破了電力輸送的制約，更有可能為地方政府帶來(lái)千億元的“氫經(jīng)濟(jì)”。看似一舉多得，但事實(shí)真的是這樣嗎？業(yè)內(nèi)人士指出，棄風(fēng)發(fā)電也有成本，如何界定“棄風(fēng)”成本仍需探討。

“利用棄風(fēng)發(fā)電制氫是一個(gè)偽命題，其邏輯錯(cuò)誤是把‘棄風(fēng)限電’當(dāng)成一種正常的、普遍的情況。但根據(jù)《可再生能源法》等法律法規(guī)的規(guī)定，對(duì)風(fēng)電等可再生能源應(yīng)實(shí)行全額保底購(gòu)買政策。”中國(guó)可再生能源學(xué)會(huì)風(fēng)能專業(yè)委員會(huì)秘書長(zhǎng)秦海燕認(rèn)為，“所謂‘棄風(fēng)’供熱或制氫，本質(zhì)上是一種消納小功率的方式，但小功率不能等同于棄風(fēng)。”

北京低碳清潔能源研究院新能源中心主任助理何廣利說(shuō):“棄風(fēng)制氫不是可持續(xù)的模式。‘棄風(fēng)制氫’的概念已經(jīng)提出很多年了，但到目前為止，仍然沒(méi)有適合推廣的模式。由于風(fēng)力發(fā)電本身的波動(dòng)性，以及‘棄風(fēng)’的隨機(jī)性，直接使用不穩(wěn)定的發(fā)電源會(huì)對(duì)制氫設(shè)備的壽命和可靠性產(chǎn)生負(fù)面影響，經(jīng)濟(jì)性有待商榷。”

風(fēng)電制氫仍然面臨著高成本的制約。

記者進(jìn)一步了解到，風(fēng)電制氫作為低碳生活中的制氫方式，早在100多年前就問(wèn)世了。到目前為止，國(guó)際上常見(jiàn)的風(fēng)電制氫系統(tǒng)主要有風(fēng)力發(fā)電機(jī)、電解槽、儲(chǔ)氫系統(tǒng)、電網(wǎng)等。資料顯示，中國(guó)的風(fēng)電制氫項(xiàng)目通常采用兩種模式。一種是先利用風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)，在制氫的動(dòng)力端按照總量通過(guò)電網(wǎng)供電，實(shí)現(xiàn)制氫。這樣電網(wǎng)解決了風(fēng)電本身的波動(dòng)問(wèn)題，制氫設(shè)備也能穩(wěn)定運(yùn)行，但仍需依賴當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)，相關(guān)費(fèi)用會(huì)折算成風(fēng)電制氫成本。另一種是直接將設(shè)備與風(fēng)力連接制氫，但風(fēng)力的波動(dòng)會(huì)對(duì)設(shè)備壽命產(chǎn)生不利影響。

有專家指出，隨著**電力系統(tǒng)的發(fā)展，未來(lái)中國(guó)電力市場(chǎng)將實(shí)現(xiàn)供需平衡。按照風(fēng)電上網(wǎng)全量和正常電價(jià)計(jì)算制氫成本，是衡量風(fēng)電制氫是否經(jīng)濟(jì)的關(guān)鍵。

何光利指出，采用以上兩種風(fēng)電制氫的方式，目前制氫成本維持在20-30元/kg左右，而煤制氫成本可以控制在12元/kg的水平。從經(jīng)濟(jì)角度來(lái)說(shuō)，風(fēng)電制氫還是沒(méi)有優(yōu)勢(shì)的。

秦海燕認(rèn)為，氫能作為二次能源，沒(méi)有一次能源是無(wú)法獲得的。可再生能源和化石能源在技術(shù)上都可以用于制氫。因此，氫能是否清潔，不僅要考慮氫能在使用中是否零排放，還要考慮制氫過(guò)程中是否清潔低碳。

也有業(yè)內(nèi)人士告訴記者，煤制氫技術(shù)路線生產(chǎn)的氫氣并不是“綠色氫氣”，生態(tài)環(huán)境成本也沒(méi)有計(jì)算過(guò)。對(duì)比煤制氫成本和風(fēng)電制氫不能只看制造成本。

大規(guī)模推廣需要時(shí)間。

雖然國(guó)內(nèi)很多地方都有“綠色制氫”示范項(xiàng)目的建設(shè)計(jì)劃，但業(yè)內(nèi)專家指出，風(fēng)電制氫找到合適的發(fā)展模式并大規(guī)模推廣還需要時(shí)間。

從技術(shù)角度來(lái)說(shuō)，何光利告訴記者，制氫設(shè)備在直接利用風(fēng)能電解水制氫時(shí)，仍然需要克服風(fēng)能波動(dòng)帶來(lái)的問(wèn)題。“就目前的技術(shù)水平而言，直接利用風(fēng)力電解水，針對(duì)風(fēng)力的波動(dòng)，控制設(shè)備的響應(yīng)時(shí)間是需要突破的技術(shù)難點(diǎn)。根據(jù)日本的研究報(bào)告，波動(dòng)性和頻繁啟停對(duì)堿性電解水的壽命影響很大，但國(guó)內(nèi)相關(guān)數(shù)據(jù)很少，風(fēng)電波動(dòng)對(duì)電解水設(shè)備的影響仍需進(jìn)一步研究。”何光利說(shuō)。

同時(shí)，何光利指出，就目前的情況來(lái)看，堿性電解水制氫的技術(shù)已經(jīng)趨于成熟，但這種成熟的技術(shù)還需要在穩(wěn)定的工況下進(jìn)行。“將不穩(wěn)定的風(fēng)電轉(zhuǎn)化為持續(xù)供電，無(wú)論是并入電網(wǎng)還是加裝區(qū)域儲(chǔ)能系統(tǒng)，都會(huì)帶來(lái)額外的經(jīng)濟(jì)投入。”何光利說(shuō)。

多位業(yè)內(nèi)人士指出，氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展應(yīng)遵循市場(chǎng)規(guī)律，由市場(chǎng)主體決定走哪條技術(shù)路線。在市場(chǎng)機(jī)制的引導(dǎo)下，逐步走向成熟，最終實(shí)現(xiàn)行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。