“截至2021年底，全球已建成電解水制氫項目217個，總規模為372兆瓦。全球單廠規模最大、單臺產能最大的電解水制氫項目——太陽能電解水制氫綜合示范項目在中國寧夏建成投產。國內企業已規劃161個可再生能源制氫項目，其中12個已投產，合計制氫能力約2.31萬噸/年，22個項目在建。”近日，一份名為《開啟綠色氫能新時代之匙：中國2030年“可再生氫100”發展路線圖》的報告，公布了綠氫產業最新發展情況。該報告由落基山研究所和中國氫能聯盟聯合發布。

綠氫項目數量、規模加速攀升，但相比其他制氫方式，其依然難成主流。截至去年底，電解水制氫占我國氫能產量的比重僅為1.42%。用什么辦法進一步擴產？報告提出一項思路：依托風光大基地建設，規模化開發應用綠氫。

裝機規模越大

帶動制氫成本越低

“可再生能源制氫的最大攔路虎在于‘貴’，而裝機量越是快速擴大，整體制氫成本下降越快。以大基地形式規模化開發，恰恰具備這樣的條件和優勢。”落基山研究所總監王喆表示，從現有產能分布看，西北、華北、東北及西南等地區，可再生能源產能合計占比接近65%，有潛力和空間規模化發展綠氫。“此外，大基地模式有利于整體提升開發企業、設計機構、EPC系統集成商、關鍵產品部件供應商等對項目風險的重視程度，有助于監管部門對相關安全規范進行有效探索。在此基礎上形成經驗，再持續有序放大示范規模。”

以沙漠、戈壁、荒漠地區為重點的風光大基地建設如火如荼，截至5月，開工規模已達8500萬千瓦。“第二批項目也在推進前期工作。在目前規劃的262吉瓦項目中，光伏裝機占比達到71%。而綠氫發展離不開綠電，以大基地為依托進行大規模開發，可以讓氫源得到保障。”西安隆基氫能科技有限公司市場部負責人薛蔚茹稱。

薛蔚茹告訴記者，作為大型綠氫裝備與方案供應商，隆基已展開相關部署。“在去年電解水制氫設備產能500兆瓦的基礎上，今年底將實現1.5吉瓦產能，預計到2025年可以超過5吉瓦產能。同時，我們的堿水制氫系統已達到世界領先水平，高電流密度與高產氫量的結合，可有效降低系統投資，并適應大規模可再生能源制氫對電能質量和負荷快速響應的特點，系統負荷響應時間為毫秒級。”

記者注意到，“大基地”思路也在部分可再生能源資源富集地規劃落地。例如，近日發布的《鄂爾多斯市氫能產業》提出，當地新增制氫產能以零碳電解為主，其中就包括億利庫布其綠氫示范基地等重點項目。

需解決生產端

使用端平衡的問題

生產端的突破口找到了，就“降成本”而言卻還不夠。“綠氫產業發展與可再生能源電力系統密不可分，但后者仍面臨平穩問題、大規模跨區域送電問題等挑戰。因此，靠近可再生能源豐富區域就地制氫、就地消納是短期內發展綠氫的重要考量。”薛蔚茹表示。

報告進一步舉例，諸如化工、金屬冶煉等應用場景，生產需連續運轉工業流程，每年要保證8000小時以上的氫能連續供應。現階段，單個光伏電站運行小時數大多介于1000-2000小時，陸上風電在2000-3000小時，而且波動性較大。即便考慮風光互補，也需結合電網電力制氫才能提高供應的穩定性。若采取大規模儲電或儲氫的方式，經濟性又會大打折扣。“可再生氫初期難以完全獨立滿足需求，在發展大基地制氫模式的同時要兼顧先立后破。”王喆稱。

在北京環宇京輝京城氣體科技有限公司副總經理閆東雷看來，依托風光大基地制氫的思路需同時解決產、用平衡。“氫能應用多集中在東部沿海、京津冀等城市，產自西北、西南等地的綠氫要想抵達用端，儲運環節十分關鍵。現在尚無專門的輸氫管網，液氫也不具備經濟性。儲運成本約占到總成本的30%，中間環節‘卡脖子’，氫能使用成本居高的難題仍未根本解決。”

佛山環境與能源研究院院長趙吉詩認為，大基地模式也非“一勞永逸”，根據應用場景不同，其優劣勢并存。“比如，化工是與氫能供需關聯最密集的細分領域之一。西北地區分布著一批大化工項目，它們節能降碳需求迫切，為綠氫替代奠定基礎，也可發揮綠氫就近消納優勢。但到了交通領域，應用終端呈點狀分布，在儲運瓶頸沒有突破的情況下，大基地模式就不適用了，分布式制氫更為實際。”

在不同區域

形成各自適用的模式

“2030年前，綠氫發展建議采取以區域化為主、近距離點對點為輔的格局，在不同區域、不同基地形成各自適用的發展模式”王喆進一步提出，在此期間，傳統產業轉型升級需求與可再生資源自然稟賦相匹配的區域，有望成為重要的綠氫發展地，裝機規模相對較大，也可獲取成本較低的可再生氫。可再生資源局部優勢但分布不均的華北等地區，可考慮“集中式制氫+近中距離運輸”模式。“一方面，推動氫能與現有能源資源耦合，提高資源利用效率，實現最小化制氫成本；另一方面，通過中距離運輸，滿足交通等場景下經濟性要求。”

薛蔚茹提出，考慮在具備可再生能源發電資源優勢，同時兼具綠氫消納能力的地區，建立國家級大型綠氫“領跑者”示范基地，鼓勵推廣先進的產品技術并打通產業鏈，實現“制儲輸用”一體化。

“相較于光伏發電、風電項目，產業配套、市場化應用相對成熟，綠氫產業整體處于探索階段，距離大規模產業化、商業化開發仍有較長的路要走，因此也離不開相關政策支持。”薛蔚茹建議，行業要盡早明確“綠氫”標準，以及未來發展階段的綠氫占比，就綠氫產業進一步細化發展路徑。“例如，提高綠氫在工業脫碳中的作用和價值，鼓勵用可再生能源電解水制氫等。同時將綠氫管理納入到能源管理體系，制定綠氫價格政策。”

閆東雷還表示，氫能企業與可再生能源企業應聯合起來，發揮各自優勢，把產業鏈做長做全做強。“后者手握綠電資源，但制氫對安全、管理、人員等要求都比較高，前者有所專長。在保證安全的前提下，強化技術創新，驅動綠氫產業高品質發展。”