站在2030年建成12億千瓦、2060年碳中和的國家戰略當口，我國的風電發展還缺少機遇嗎？
事實上，在「30 60」這樣可遇不可求的歷史機遇中，以風電為代表的可再生能源最大的掣肘是消納能力的提升。可再生能源大規模發展的前提，取決於多元化消納渠道與消納方式的拓展。在降低度電成本的同時，延伸產業鏈條，採取如可再生能源制氫、多電源一體化建設、微電網直供電等模式，提高消納能力，促進產業整體效益的提高。
在氫能被推上風口的今天，氫能產業也成為可再生能源更大規模發展的必要的手段。
燃料電池對風電的帶動作用
近日這樣一條信息在業內傳播：12月13日晚間，吉電股份與國家電投氫能科技公司籤署協議，雙方將利用各自優勢，共同開拓氫能市場，圍繞燃料電池推廣應用、PEM 制氫設備研發製造等開展廣泛合作引導和推動燃料電池、PEM制氫等關鍵核心技術研發及產業發展。
協議中提到的「PEM 制氫」即水電解制氫技術。而吉電股份作為國家電投旗下控股公司，截止2020年上半年，其新能源裝機422.22萬千瓦，這或許就是雙方開展優勢合作的前提。
可再生能源制氫可以簡單得理解為「風光發電—電解水—制氫制氧—氫能—應用」流程。根據國際氫能專委會預測，到2030年，氫能在交通領域的應用將達到17%的份額，在熱電聯產中將達到19%。從我國近年來對於新能源汽車的政策支持來看，交通領域應用已成為目前氫能發展的強勁動力。
電能作為燃料電池的上遊產業，此前業內存在諸多「棄風電量制氫」的呼籲，但隨著三北地區棄風棄光率的逐年下降，以及外送通道的落實，使得「棄電」已不僅是「綠氫」最具價值的選擇。而從更大的規模上促使氫能產業與可再生能源聯合的「雙打」模式無疑是一個即落實了消納又能促進能源轉型的雙贏選擇。
數字顯示，以千萬千瓦風電基地1小時生產1000萬千瓦時的電量、5千瓦時電能產生1立方米氫氣來計算，千萬千瓦風電基地1小時可以生產200萬立方米氫氣，相當於24000噸優質煤炭熱值的能量。
有業內專家指出，如果將全球最大的風電開發商國家能源集團（截至2019年底國家能源集團風電裝機超4000萬千瓦）的風電所發電量全部用來制氫，按照當前燃料電池汽車每天消耗量來看，也僅能供20萬-25萬輛車使用。
根據2019年《中國氫能及燃料電池產業白皮書》顯示，氫能將成為中國能源體系中的重要組成部分，若2050年氫能應用達到10%，則需氫氣量約6000萬噸，氫能在交通運輸和工業領域得到普及應用，氫燃料電池車將達到500萬輛/年。如此看來，燃料電池產業的擴大對上遊可再生能源發電的帶動無疑是巨大的。
正在起飛的產業
2020年9月，財政部等四部委發布《關於開展燃料電池汽車示範應用的通知》，在燃料電池汽車示範城市申報指南中明確規定了氫的來源問題，鼓勵低碳氫，當然也包括可再生能源制氫。
可以說，相對於化學制氫、煤炭制氫，可再生能源制氫解決的是碳排放的問題，而氫能屬於二次能源，具有零碳排放的顯著優勢。隨著上遊電源成本的進一步下降，氫能成本也隨之降低，無論是從減碳角度，還是從產業發展來講，未來風電制氫都將是行業發展的重要趨勢之一。
目前國際上已不乏海上風電制氫的項目案例，如全球首個海上風電制氫示範項目荷蘭PosHYdon風電場，以及全球首個商業化海上風電制氫項目Hyport Oostende。在由全球能源巨頭沃旭投資建設的1.4GW的Hornsea2海上風電場中，部分海上風電轉化為氫能，為英格蘭北部的一家石油和天然氣廠提供動力。
在國內，張家口已經成為我國氫能產業生產和應用的標杆城市，其氫燃料電池整車製造等上下遊產業配套、以氫燃料電池為重點的全產業鏈已經形成。據最新報導顯示，目前張家口全市已投運氫燃料電池公交車244輛，是全國燃料電池汽車運行數量最多、最穩定的城市之一，在氫能示範應上處於國內領先地位。
依託優越的風電資源，待張家口當地海珀爾、建投沽源制氫項目二期等項目投產後，2021年底張家口日制氫能力可達38噸。
市場空間巨大
燃料電池汽車的燃料經濟性決定了使用成本。如果說大力發展可再生能源制氫唯一的問題是成本的話，那麼隨著風、光發電的度電成本逐年降低，可再生能源與氫能這兩個產業將很快具備緊密耦合的條件。
專家介紹稱，按照當前市場氫氣價格60-70元/公斤計算，電解水制氫的電費需要控制在0.3元/千瓦時以內，才能實現氫氣的經濟性。在BNEF最新發布的「2020年下半年各類電源LCOE」中，新建陸上風電項目全球基準LCOE為41美元/兆瓦時，約等於0.26元/千瓦時。隨著國內平價，陸上風電的LCOE基準還將繼續降低。
2020年10月，由工信部指導，中國汽車工程學會聯合汽車行業1000多名專家共同修訂編制的《節能與新能源汽車技術路線圖2.0版》發布，路線圖要求，2025年燃料電池汽車應用達到5萬-10萬輛，並打造1000座加氫站。
以此目標為基準，高工產研氫電研究所（GGII）預計，2025年中國氫燃料電池汽車運行對應的氫氣年需求量約達49萬噸。如果以「綠氫」做為低碳發展主力的話，意味著「十四五」期間將會迎來風電制氫產業的快速發展階段。
來源：北極星風力發電網
作者：冉小冉