中國儲能網訊：構建以綠氫為主體的氫能體系是氫能產業(yè)發(fā)展的終極目標，目前高用電成本是制約綠氫實現(xiàn)大規(guī)模生產的重要因素。離網制氫不從電網取電，利用風電、光伏發(fā)電等綠電制氫，這樣不僅可以使新能源實現(xiàn)就地消納，也能帶動制氫用電成本大幅下降，離網制氫將成為提升綠氫成本競爭力的有效途徑。
近期，隨著氫能產業(yè)的快速發(fā)展以及國家支持政策的推動，多個離網制氫項目已經取得獲批、開工、建設提速等新進展，與此同時，眾多氫能企業(yè)也加快了對離網制氫解決方案的探索。離網制氫有什么優(yōu)勢？發(fā)展著面臨怎樣的挑戰(zhàn)？未來前景如何？
離網制氫備受看好
可再生能源制氫有并網和離網兩種形式。并網制氫是將系統(tǒng)接入電網，從電網取電制氫，電網作為穩(wěn)定能源可以為制氫系統(tǒng)提供源源不斷的電量，目前國內電氫耦合系統(tǒng)以并網制氫為主。但在并網制氫的情況下，網電電價使得制氫成本較高，而且當網電制氫比例超過一定程度后，會導致氫氣綠色認證困難。
離網制氫是將風光發(fā)電機組產生的電能，不經過電網直接提供給電解槽系統(tǒng)進行制氫，其不受電網和容量的限制，適合偏遠地區(qū)或無法接入傳統(tǒng)電網的地方。相較于并網制氫，離網制氫省去了并網輔助設備，可以避免并網帶來的問題，也無需繳納輸配電費用，同時也減少了電力輸送環(huán)節(jié)成本。
“離網制氫最大的優(yōu)勢就是可以大幅降低制氫成本，電費是影響制氫成本的主要因素，降低電價是制氫降本的重要途徑，風光電價比國網電價便宜很多?！蹦硽淠芷髽I(yè)高層表示，離網制氫不僅能很好就地消納新能源，也可以實現(xiàn)大規(guī)模綠氫生產，是未來綠氫制取的發(fā)展趨勢。
基于離網制氫的突出優(yōu)勢，地方政府也出臺了相關支持政策，促進風光制氫項目向離網模式發(fā)展。今年2月8日，廣東省發(fā)改委等多部門印發(fā)《廣東省培育發(fā)展未來綠色低碳產業(yè)集群行動計劃》，其中指出，要探索在離網型海島構建氫電深度耦合的智能微電網。
1月4日，吉林省人民政府辦公廳印發(fā)了《關于促進吉林省新能源產業(yè)加快發(fā)展若干措施》的通知。文件提到：探索推動離網型項目，以完全離網新能源制氫項目為示范，構建純新能源電力系統(tǒng)，減少電網調節(jié)壓力，助力全社會深度脫碳；內蒙古大力發(fā)展氫能產業(yè)，包頭市明確提出，在風光制氫一體化項目方面，離網制氫優(yōu)先、技術先進的優(yōu)先、下游有消納場景的優(yōu)先、前期準備充分的優(yōu)先，按照公平、公正、公開的原則受理申請，隨報隨批。
在政策的指引下，各地的離網制氫項目也不斷取得進展。2024年3月，遼寧華電鐵嶺25兆瓦離網儲能制氫一體化項目全面投入聯(lián)動調試工作，預計4月30前進入試生產。
1月15日，寧夏吳忠離網制氫項目簽約，項目將分三期開發(fā)建設，全面達產后預計年產值12億元；1月8日至9日，遼寧華電調兵山離網風電制氫耦合綠色氨醇一體化示范項目可行性研究報告審查會在成都順利召開；1月5日，中煤平朔采煤沉陷區(qū)60萬千瓦離網式可再生能源制氫一期項目(綠氫耦合煤化工部分)環(huán)境影響評價工作需進行公眾參與公示工作。
2023年12月21日，中廣核靈武100萬千瓦新能源離網制氫項目獲批，項目擬建設 100 萬千瓦光伏系統(tǒng)，100MW/200MWh儲能及對應規(guī)模的制氫系統(tǒng)，將光伏所發(fā)出電送至制氫站；2023年12月7日，深能庫爾勒綠氫制儲加用一體化示范項目投產儀式舉行，該項目為新疆首個離網式光伏制綠氫綜合應用項目。
離網制氫發(fā)展需要突破那些難關?
近年來，以風電、光伏為代表的新能源在國內電力系統(tǒng)中的占比不斷提高，由此帶來了棄風、棄光等問題。氫能作為長周期儲能的有效介質，在消納過剩的新能源電力上展現(xiàn)出了巨大的潛力，而離網制氫可以降低風光發(fā)電對電網沖擊、就地消納新能源電力，有望成為未來重要的消納方式。
盡管離網制氫發(fā)展前景十分廣闊，但由于新能源發(fā)電受氣候變化和天氣條件影響大，所發(fā)電力高度不確定，具有波動性、間歇性的特點，離網制氫現(xiàn)階段在技術、經濟方面仍存在諸多難題：
首先，離網制氫沒有電網支撐，新能源的波動性會導致制氫系統(tǒng)的功率輸出波動幅度很大，在較大的功率波動范圍內，制氫設備難以耐受波動性從而使用壽命下降，波動導致的制氫功率過小也會降低制取的氫氣純度，造成安全隱患。
其次，離網制氫是一個系統(tǒng)工程，其運行涉及風光電出力、電解制氫電力、儲能裝置的協(xié)調控制，控制策略的制定與電網指令、氫氣需求、設備參數(shù)密切相關。目前離網制氫項目建設有新能源發(fā)電設備企業(yè)、電解槽廠家、電力院等眾多參與方，各參與方之間沒有建立互聯(lián)互通的信息平臺，對彼此間產品技術參數(shù)配合的理解都不深，不利于控制策略設計和優(yōu)化。
再者，由于新能源的間歇性，可能會出現(xiàn)持續(xù)數(shù)天的無風、陰天情況，為了保證制氫設備的穩(wěn)定運行，離網制氫項目需要配置大容量的儲氫、儲電設備,而這樣會增加了大量成本，影響項目獲得理想的經濟收益。
“離網制氫項目的工程規(guī)劃設計也非常重要，其首先要解決的問題是新能源與制氫設備裝機容量配比?！币晃恍袠I(yè)專家表示，科學合理的配比能有效提高全系統(tǒng)設備使用率、降低初期投資，提高綠氫產能和項目總體利潤。
面對制約離網制氫發(fā)展的難題，陽光氫能、三一氫能、派瑞氫能、隆基氫能、明陽集團、東方氫能、海德氫能等企業(yè)都在持續(xù)推進離網制氫技術研發(fā)，發(fā)布了相應的產品解決方案。
如陽光氫能在國內率先提出柔性制氫概念，開發(fā)了離網、并網、微網多模式下的制氫系統(tǒng)，能夠充分適應新能源功率快速波動和間歇特性；隆基氫能推出“綠電+綠氫”系統(tǒng)解決方案，自主研發(fā)了智慧能量管理平臺，通過安全可靠的核心設備和智能控制系統(tǒng)，自主構網，實現(xiàn)離網運營能力。
明陽集團全自主開發(fā)了柔性化集裝箱式PEM制氫站，適應海上風電制氫、陸上離網制氫等柔性制氫需求；東方氫能集成了東方氫能在制氫領域最新的技術研究成果，自主研發(fā)的國內首個離網MW級PEM電解水制氫系統(tǒng)；三一氫能針對大基地新能源制氫場景，開發(fā)了適用于超大規(guī)模風光綠電離網制氫的電解槽裝置，并制定助力風光氫規(guī)?；{的GW級總體解決方案。
當前離網制氫還處于發(fā)展的起步階段，一位業(yè)內人士分析強調：“2024年是離網制氫項目的建設期，2025年進入示范應用階段。離網制氫在技術集成方面還需要進一步探索，并結合實際運行經驗才能摸索出切實可行的商業(yè)模式?！?
