綜合報導 | 國際能源網/氫能匯 謝飛
國際能源網/氫能匯記者獲悉，近日，澳洲將建成全球最大的發電站，規模甚至超過中國三峽！該綠色能源方案預計耗資360億美元，金額之高打破可再生能源紀錄。澳洲政府將在本月23日給予該方案「重大項目」地位，準備用太陽能和風力發電創造綠色氫能，讓澳洲從煤炭出口大國，轉型為綠色氫能出口大國。
被稱為「未來能源」和「終極能源」的氫能已經成為近兩年的一個熱門話題，在各個國家都成為了重點發展產業，在國際上，美國、歐盟、日本都出臺了相應的氫能戰略規劃，日本甚至提出了「氫能社會」的宏大構想；在國內，中國石油、中國石化、國家能源集團、國家電投等能源央企紛紛入局氫能產業鏈，多個地方政府出臺了氫能發展方案和扶持政策。
01、制氫最優方案是什麼
氫是一種清潔高效的二次能源，無法直接從自然界中獲取，必須通過製備得到。氫能產業鏈包括制氫、儲氫、運氫、用氫幾個環節。目前制氫路線中，有兩種主要制氫方式，一種是化石能源（煤和天然氣）制氫，一種是電解水制氫。在化石能源制氫中，煤制氫目前應用佔比超過其他制氫方式，在當前我國煤化工行業較為成熟的背景下，煤制氫產量大且分布範圍廣。不過，煤制氫過程會排放大量的二氧化碳，需要碳捕集、封存和利用技術設備加以控制。而電解水制氫過程不存在碳排放，工藝簡單，但成本較高。
從環保角度來說，電解水制氫更適用於長期發展。但不論是化石燃料制氫、工業副產氫還是傳統電解水制氫，都存在生產過程中的碳排放問題，因此不論是國內還是國外，目前電解水佔所有制氫方式的比重僅為3%-5%左右。儘管如此，在一些專家學者和業內人士眼中電解水制氫事未來最重要的制氫途徑，特別是利用可再生能源電力制氫。
所以，在碳捕集與封存裝置(CCS)不具備大規模推廣可能性的前提下，利用可再生能源發電制氫是唯一能實現全周期零碳排放的制氫方式。
可再生能源制氫存在現實的可能性。一方面隨著可再生能源大規模應用，相應的電價已經顯著降低，部分地區的可再生能源上網電價低於火電價格；另一方面可再生能源制氫有利於清潔能源消納，將棄風、棄光、棄水的電力制氫可以讓制氫的電力成本做到最低，同時將氫能存儲，可解決電力供需的大規模季節性不平衡問題，助力高比例可再生能源電力系統的調峰問題。
02、可再生能源制氫還有很長的路要走
日前，彭博新能源財經(BNEF)發布《可再生能源制氫經濟性》，認為在未來十年裡，利用可再生能源制氫成本有望大幅下降；到2050年可再生能源制氫成本預計將低於目前化石能源制氫成本，為大規模推行氫能利用帶來方便。
雖然，可再生能源制氫成本有望大幅下降，但目前要實現大規模發展，還有諸多問題需要解決：
一是近年來我國棄風、棄光現象已經得到明顯好轉，容易出現電解設備利用率低、無法收回投資的情況。近年來，國家出臺了多項措施促進清潔能源消納，並明確表態到2020年基本解決棄風、棄光、棄水問題。2019年我國棄風率4%，棄光率2%，連續幾年實現雙降。棄風、棄光制氫理論上既是一種有效的電力調峰手段，又能降低制氫成本，但由於棄風、棄光的尖峰特性，將導致制氫設備利用小時數低，分攤到每公斤氫的投資相關成本過高。
二是現階段電解水制氫的成本仍然高企，即使隨著風電、光伏的技術進步和規模效應降低到發電端「一毛錢一度電」，但加上輸配電價、政府性基金及附加、輔助服務成本之後，終端電價相比其他制氫方式仍不具備成本優勢。且在降電價過程中，過低的上網電價、輸配電價會對發電企業和電網企業收益造成明顯損害，難以實現合作。
三是制氫還需要配套的氫氣儲運和下遊產業需求，否則產生的氫氣無法最終轉化為經濟效益。即使制氫成本能夠大幅降低，在經過儲存、運輸多個環節層層疊加後終端氫氣銷售價格依然較高，只有當氫氣大規模儲存、運輸等技術瓶頸得到解決，且下遊需求如氫燃料電池得以激發的情況下，大規模製氫才可以實現商業模式上的閉環。
四是從儲能的角度出發，儲氫的效率、成本等各方面均無法與其他常規儲能方式相競爭。「可再生能源制氫-氫氣儲存-燃料電池發電」聽起來是零碳利用的完美途徑，但電-氫-電兩次能源轉化綜合效率只有30%-40%。對比現在技術路線較為成熟的電化學儲能效率80%-90%，抽水蓄能效率75%，即使儲氫具有存儲規模大、不受地理環境制約的優點，其成本、效率、響應速度和安全性都是制約發展的硬傷。
我國要想實現「2060年碳中和」任務，大力發展氫能產業是優選路線，國際能源網/氫能匯記者認為，如果我國政府能夠在氫能價值鏈上投入全部的製造和政策力量，中國就將成為一個真正的遊戲規則改變者，並對整個世界產生連鎖效應。國外已經在氫能產業布局發力，中國需要緊隨其後，探索規模化制氫、儲氫、用氫的產業化發展的方向，為保證我國能源安全、早日實現碳中和目標而不斷努力。
來源：國際能源網/氫能匯