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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(bei)稱(cheng)為(wei)(wei)“未來(lai)能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)”和“終極能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)”的(de)(de)氫(qing)能(neng)(neng)(neng)(neng)已(yi)經成為(wei)(wei)近(jin)兩年的(de)(de)一(yi)個(ge)熱門(men)話題(ti)，在(zai)各個(ge)國(guo)家(jia)都(dou)成為(wei)(wei)了重點發展產業，在(zai)國(guo)際上，美(mei)國(guo)、歐盟、日本(ben)都(dou)出臺(tai)了相應的(de)(de)氫(qing)能(neng)(neng)(neng)(neng)戰略規劃(hua)，日本(ben)甚至提(ti)出了“氫(qing)能(neng)(neng)(neng)(neng)社會”的(de)(de)宏大構想(xiang)；在(zai)國(guo)內，中(zhong)國(guo)石油(you)、中(zhong)國(guo)石化、國(guo)家(jia)能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)集團(tuan)、國(guo)家(jia)電(dian)投等能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)央企紛紛入(ru)局氫(qing)能(neng)(neng)(neng)(neng)產業鏈，多個(ge)地方(fang)政府出臺(tai)了氫(qing)能(neng)(neng)(neng)(neng)發展方(fang)案和扶持政策。

01、制氫最優方案是什么

氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)是一(yi)種(zhong)清潔高效(xiao)的(de)二(er)次能(neng)源(yuan)，無法直接從(cong)自(zi)然(ran)界(jie)中獲取，必須通(tong)過(guo)(guo)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)備得到。氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)能(neng)產業鏈包括制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)、儲氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)、運氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)、用氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)幾個環節。目前制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)路線中，有兩種(zhong)主要(yao)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)方(fang)式，一(yi)種(zhong)是化(hua)石能(neng)源(yuan)（煤(mei)(mei)和(he)(he)天然(ran)氣）制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)，一(yi)種(zhong)是電(dian)解(jie)水制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)。在化(hua)石能(neng)源(yuan)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)中，煤(mei)(mei)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)目前應用占(zhan)比(bi)超過(guo)(guo)其他制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)方(fang)式，在當(dang)前我國(guo)煤(mei)(mei)化(hua)工行業較(jiao)為成熟的(de)背景下，煤(mei)(mei)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)產量大(da)且分布范(fan)圍廣。不過(guo)(guo)，煤(mei)(mei)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)過(guo)(guo)程會(hui)排放大(da)量的(de)二(er)氧(yang)化(hua)碳，需要(yao)碳捕集、封存和(he)(he)利用技術(shu)設備加以控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)。而(er)電(dian)解(jie)水制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)過(guo)(guo)程不存在碳排放，工藝(yi)簡單，但(dan)成本較(jiao)高。

從環(huan)保角度(du)來說(shuo)，電(dian)解水(shui)(shui)(shui)制(zhi)(zhi)氫(qing)更適用(yong)于長期發展。但不論是化(hua)石燃(ran)料制(zhi)(zhi)氫(qing)、工業副產氫(qing)還(huan)是傳統(tong)電(dian)解水(shui)(shui)(shui)制(zhi)(zhi)氫(qing)，都存在生(sheng)產過程中(zhong)(zhong)的碳排放問題，因此不論是國內還(huan)是國外(wai)，目前電(dian)解水(shui)(shui)(shui)占所(suo)有制(zhi)(zhi)氫(qing)方式的比重僅(jin)為3%-5%左(zuo)右。盡管如此，在一些專家學者和業內人士眼中(zhong)(zhong)電(dian)解水(shui)(shui)(shui)制(zhi)(zhi)氫(qing)事未來最重要的制(zhi)(zhi)氫(qing)途(tu)徑，特(te)別(bie)是利用(yong)可再生(sheng)能源(yuan)電(dian)力制(zhi)(zhi)氫(qing)。

所以，在碳捕集與封存裝置(CCS)不(bu)具備大規模推廣(guang)可能性(xing)的(de)前提下，利用可再生能源發電制氫是唯一能實現全(quan)周期零碳排放的(de)制氫方式。

可(ke)(ke)再(zai)生能(neng)源(yuan)制氫(qing)(qing)存在現實的可(ke)(ke)能(neng)性(xing)。一(yi)方面隨著可(ke)(ke)再(zai)生能(neng)源(yuan)大規模應用，相應的電(dian)(dian)價(jia)已(yi)經顯(xian)著降低，部分地區的可(ke)(ke)再(zai)生能(neng)源(yuan)上網電(dian)(dian)價(jia)低于火電(dian)(dian)價(jia)格；另一(yi)方面可(ke)(ke)再(zai)生能(neng)源(yuan)制氫(qing)(qing)有利于清潔能(neng)源(yuan)消納，將棄(qi)風、棄(qi)光、棄(qi)水(shui)的電(dian)(dian)力(li)(li)(li)制氫(qing)(qing)可(ke)(ke)以讓制氫(qing)(qing)的電(dian)(dian)力(li)(li)(li)成本做到最低，同時將氫(qing)(qing)能(neng)存儲，可(ke)(ke)解決(jue)電(dian)(dian)力(li)(li)(li)供(gong)需的大規模季(ji)節性(xing)不平衡問題(ti)，助(zhu)力(li)(li)(li)高(gao)比例可(ke)(ke)再(zai)生能(neng)源(yuan)電(dian)(dian)力(li)(li)(li)系(xi)統的調(diao)峰問題(ti)。

02、可再生能源(yuan)制(zhi)氫還有很長的路要走

日前，彭博新能源(yuan)財經(jing)(BNEF)發布《可(ke)再(zai)生(sheng)能源(yuan)制(zhi)氫(qing)(qing)(qing)(qing)經(jing)濟性》，認(ren)為(wei)在(zai)未來(lai)十年里，利(li)用可(ke)再(zai)生(sheng)能源(yuan)制(zhi)氫(qing)(qing)(qing)(qing)成(cheng)本(ben)(ben)有(you)望大幅下降(jiang)；到2050年可(ke)再(zai)生(sheng)能源(yuan)制(zhi)氫(qing)(qing)(qing)(qing)成(cheng)本(ben)(ben)預(yu)計將低(di)于目前化(hua)石能源(yuan)制(zhi)氫(qing)(qing)(qing)(qing)成(cheng)本(ben)(ben)，為(wei)大規模推行氫(qing)(qing)(qing)(qing)能利(li)用帶來(lai)方便。

雖然(ran)，可再生能源(yuan)制氫成(cheng)本有(you)望(wang)大幅下降，但目前要(yao)實現大規模發展(zhan)，還有(you)諸多問(wen)題需要(yao)解(jie)決：

一(yi)是近年(nian)(nian)來我國棄(qi)風(feng)、棄(qi)光(guang)現(xian)象已經得到(dao)明(ming)顯好轉，容(rong)易出現(xian)電(dian)解設(she)備(bei)(bei)利(li)用(yong)率低、無(wu)法(fa)收回投資(zi)的情況(kuang)。近年(nian)(nian)來，國家(jia)出臺了(le)多項措施(shi)促進(jin)清(qing)潔能(neng)源消納，并明(ming)確表態(tai)到(dao)2020年(nian)(nian)基本解決棄(qi)風(feng)、棄(qi)光(guang)、棄(qi)水問題(ti)。2019年(nian)(nian)我國棄(qi)風(feng)率4%，棄(qi)光(guang)率2%，連續(xu)幾年(nian)(nian)實現(xian)雙降(jiang)。棄(qi)風(feng)、棄(qi)光(guang)制氫(qing)理論上既是一(yi)種有效(xiao)的電(dian)力調峰手(shou)段，又(you)能(neng)降(jiang)低制氫(qing)成(cheng)本，但由(you)于棄(qi)風(feng)、棄(qi)光(guang)的尖(jian)峰特性，將導致(zhi)制氫(qing)設(she)備(bei)(bei)利(li)用(yong)小時數低，分攤到(dao)每公斤氫(qing)的投資(zi)相關成(cheng)本過高(gao)。

二是現階段電(dian)解水制氫的成本(ben)仍然高企，即使隨(sui)著風電(dian)、光伏的技術進步和規模效應降(jiang)低(di)到發(fa)電(dian)端“一(yi)毛錢一(yi)度電(dian)”，但加(jia)上(shang)(shang)輸配(pei)(pei)電(dian)價(jia)、政府性(xing)基金及(ji)附加(jia)、輔助服務成本(ben)之(zhi)后，終(zhong)端電(dian)價(jia)相比其(qi)他制氫方式仍不具備成本(ben)優勢。且在降(jiang)電(dian)價(jia)過程(cheng)中(zhong)，過低(di)的上(shang)(shang)網電(dian)價(jia)、輸配(pei)(pei)電(dian)價(jia)會(hui)對發(fa)電(dian)企業和電(dian)網企業收(shou)益造(zao)成明顯損害，難以實現合(he)作。

三是制(zhi)(zhi)(zhi)氫(qing)(qing)還需(xu)(xu)要配套的(de)氫(qing)(qing)氣儲運(yun)和下游產業(ye)需(xu)(xu)求，否則產生(sheng)的(de)氫(qing)(qing)氣無法(fa)最終轉化(hua)為(wei)經(jing)濟效益。即使制(zhi)(zhi)(zhi)氫(qing)(qing)成本能夠大(da)幅降低(di)，在經(jing)過(guo)儲存、運(yun)輸多(duo)個環節層層疊加后(hou)終端氫(qing)(qing)氣銷(xiao)售(shou)價格依然較(jiao)高，只有當氫(qing)(qing)氣大(da)規模儲存、運(yun)輸等技術瓶(ping)頸(jing)得(de)到(dao)解決，且下游需(xu)(xu)求如氫(qing)(qing)燃(ran)料電池得(de)以激發的(de)情況下，大(da)規模制(zhi)(zhi)(zhi)氫(qing)(qing)才可以實現(xian)商業(ye)模式上的(de)閉環。

四(si)是(shi)從儲(chu)(chu)能的(de)(de)角(jiao)度出(chu)發，儲(chu)(chu)氫的(de)(de)效(xiao)(xiao)率(lv)、成本(ben)等各方面(mian)均無法(fa)與其他(ta)常規儲(chu)(chu)能方式(shi)相競(jing)爭。“可再生(sheng)能源(yuan)制氫-氫氣儲(chu)(chu)存-燃(ran)料電(dian)池發電(dian)”聽起來(lai)是(shi)零碳利用的(de)(de)完美途徑，但電(dian)-氫-電(dian)兩次能源(yuan)轉化綜合效(xiao)(xiao)率(lv)只有(you)(you)30%-40%。對(dui)比現在技術路線較(jiao)為成熟(shu)的(de)(de)電(dian)化學儲(chu)(chu)能效(xiao)(xiao)率(lv)80%-90%，抽水蓄能效(xiao)(xiao)率(lv)75%，即使(shi)儲(chu)(chu)氫具(ju)有(you)(you)存儲(chu)(chu)規模(mo)大(da)、不受地(di)理(li)環境制約的(de)(de)優點(dian)，其成本(ben)、效(xiao)(xiao)率(lv)、響應速度和安全性都是(shi)制約發展的(de)(de)硬傷。

我國要想實(shi)現(xian)“2060年(nian)碳中和(he)(he)”任(ren)務，大力(li)發展氫(qing)(qing)能(neng)產(chan)(chan)(chan)業(ye)(ye)是(shi)優(you)選路線，國際(ji)能(neng)源(yuan)網/氫(qing)(qing)能(neng)匯(hui)記者認為(wei)，如果我國政(zheng)府能(neng)夠在(zai)氫(qing)(qing)能(neng)價值(zhi)鏈上投入全(quan)(quan)部的制(zhi)造和(he)(he)政(zheng)策力(li)量(liang)，中國就(jiu)將成為(wei)一個真(zhen)正(zheng)的游(you)戲規則改變(bian)者，并對整個世界產(chan)(chan)(chan)生連鎖效(xiao)應。國外(wai)已經在(zai)氫(qing)(qing)能(neng)產(chan)(chan)(chan)業(ye)(ye)布(bu)局發力(li)，中國需要緊(jin)隨其后(hou)，探索(suo)規模(mo)化(hua)制(zhi)氫(qing)(qing)、儲氫(qing)(qing)、用(yong)氫(qing)(qing)的產(chan)(chan)(chan)業(ye)(ye)化(hua)發展的方向(xiang)，為(wei)保證(zheng)我國能(neng)源(yuan)安全(quan)(quan)、早日實(shi)現(xian)碳中和(he)(he)目(mu)標而不斷努力(li)。