最近一段時間，“氫能”再次廣受關注。
國務院總理、國家能源委員會主任李克強日前主持召開國家能源委員會會議，指出要“立足我國基本國情和發(fā)展階段，多元發(fā)展能源供給，提高能源安全保障水平”。在此基礎上，還提出要“探索先進儲能、氫能等商業(yè)化路徑，依托互聯網發(fā)展能源新產業(yè)新業(yè)態(tài)新模式?！?
隨后，國際能源署（IEA）與中國石油經濟技術研究院也于近日在北京聯合發(fā)布《氫的未來—抓住今天的機遇》報告。報告指出，全球能源結構向清潔化、低碳化轉型背景下，氫能正迎來重要的發(fā)展機遇期，世界各國的氫能發(fā)展政策和項目數量迅速增加。
而剛剛落幕的2019年中國太原能源低碳發(fā)展論壇第六分論壇，選擇以“氫能改變未來”為主題。據悉，這是太原能源低碳發(fā)展論壇首次將“氫能”相關話題設為重點討論方向。借此機會，山西省工業(yè)和信息化廳廳長李晉平還表示，山西正致力打造“中國氫都”。
氫能優(yōu)勢可圈可點
氫燃料具有眾多優(yōu)點。IEA能源技術政策部主任TimurGül博士曾表示，氫能利用有助于解決當前能源行業(yè)面臨的諸多挑戰(zhàn)。首先，氫能為長途運輸、化工和鋼鐵等難以脫碳的行業(yè)提供了脫碳的有效途徑，促進碳減排目標的實現；其次，氫能可以幫助調節(jié)太陽能光伏和風能等可再生能源發(fā)電量的波動，以較低成本豐富可再生能源的存儲方式；第三，氫能的利用將促進能源結構多元化，促進能源供應安全。
中國石油經濟技術研究院副院長呂建中則認為，氫能作為二次能源，具有來源多樣、適應大范圍儲能、用途廣泛、能量密度大等多種優(yōu)勢，因此氫能利用被視為已有能源系統的新型、更優(yōu)化的利用方式，化石能源、可再生能源以及氫電二次能源網絡的互聯互動將會成為未來能源利用的大趨勢。
長期以來，氫能受到中國、美國、歐洲和日本等國家和地區(qū)高度關注，各國將氫能和燃料電池作為清潔能源轉型和培育經濟新增長點的重要方向之一。近年來，中國氫能產業(yè)發(fā)展逐漸升溫，諸多省市的氫能產業(yè)規(guī)劃、項目布局、扶持政策接連出臺，技術創(chuàng)新成果不斷涌現，基礎設施建設紛紛起步。
制氫成本高仍是挑戰(zhàn)
盡管優(yōu)勢頗多，但當前，制氫成本高、基礎設施發(fā)展緩慢、化石能源制氫的碳排放以及氫產業(yè)發(fā)展的法規(guī)欠缺等問題仍是氫能大規(guī)模發(fā)展所面臨的挑戰(zhàn)。
據了解，根據制備工藝、路徑，生產過程污染程度，氫氣被分為綠氫、藍氫和灰氫。其中綠氫最為干凈，即通過來源于風能和太陽能的可再生能源電解水制取，突出特點是不排放碳，但受制于發(fā)電成本；藍氫較為干凈，通過煤炭、天然氣等化石燃料制取，但需運用CCUS（碳捕捉、利用和封存技術）實現碳中和；灰氫主要由煤炭、天然氣、焦爐煤氣、氯堿尾氣制取，生產過程中排放大量二氧化碳，適用于市場發(fā)展初期。
在成本方面，目前灰氫價格約11元/公斤，成本最低，藍氫次之，而綠氫價格則高達26.5元-38元/公斤。以最為清潔的綠氫制備—可再生能源電解水制取為例，經測算，水電解制氫成本約30-40元/公斤，生產出的氣態(tài)氫價格比汽油高65%，液態(tài)氫則比汽油高260%以上。業(yè)界認為，目前的商用電解槽能耗水平約4.5千瓦時-5.5千瓦時/標方氫氣，能效在72%-82%之間，這意味著電解水制氫過程中能耗較高，能源轉換效率有待提升。
不過，《氫的未來—抓住今天的機遇》報告預測，隨著可再生能源成本的下降以及制氫規(guī)模的擴大，到2030年，從可再生能源中制氫成本或將下降30%，燃料電池、燃料補給設備和電解槽（用于電解水制氫）都將從大規(guī)模制氫中收益。
業(yè)界認為，風能和太陽能等可再生能源電力成本的進一步下降將非常有利于氫能的產業(yè)化，例如目前風能、光伏等新能源發(fā)電成本約0.4元-0.6元/千瓦時，用于電解水制氫成本依然偏高。如果利用當前可再生能源棄電制氫，棄電按0.1元/千瓦時計算，制氫成本則可下降至10元/公斤，這便使其與煤制氫、天然氣制氫的價格相當。
