多元发展能源供给背景下氢能再获青睐 突破价格瓶颈有赖可再生能源电力降本

最近一段时间，“氢能”再次广受关注。 

国务院总理、国家能源委员会主任李克强日前主持召开国家能源委员会会议，指出要“立足我国基本国情和发展阶段，多元发展能源供给，提高能源安全保障水平”。在此基础上，还提出要“探索先进储能、氢能等商业化路径，依托互联网发展能源新产业新业态新模式。” 

随后，国际能源署（IEA）与中国石油经济技术研究院也于近日在北京联合发布《氢的未来—抓住今天的机遇》报告。报告指出，全球能源结构向清洁化、低碳化转型背景下，氢能正迎来重要的发展机遇期，世界各国的氢能发展政策和项目数量迅速增加。 

而刚刚落幕的2019年中国太原能源低碳发展论坛第六分论坛，选择以“氢能改变未来”为主题。据悉，这是太原能源低碳发展论坛首次将“氢能”相关话题设为重点讨论方向。借此机会，山西省工业和信息化厅厅长李晋平还表示，山西正致力打造“中国氢都”。 

氢能优势可圈可点 

氢燃料具有众多优点。IEA能源技术政策部主任TimurGül博士曾表示，氢能利用有助于解决当前能源行业面临的诸多挑战。首先，氢能为长途运输、化工和钢铁等难以脱碳的行业提供了脱碳的有效途径，促进碳减排目标的实现；其次，氢能可以帮助调节太阳能光伏和风能等可再生能源发电量的波动，以较低成本丰富可再生能源的存储方式；第三，氢能的利用将促进能源结构多元化，促进能源供应安全。 

中国石油经济技术研究院副院长吕建中则认为，氢能作为二次能源，具有来源多样、适应大范围储能、用途广泛、能量密度大等多种优势，因此氢能利用被视为已有能源系统的新型、更优化的利用方式，化石能源、可再生能源以及氢电二次能源网络的互联互动将会成为未来能源利用的大趋势。 

长期以来，氢能受到中国、美国、欧洲和日本等国家和地区高度关注，各国将氢能和燃料电池作为清洁能源转型和培育经济新增长点的重要方向之一。近年来，中国氢能产业发展逐渐升温，诸多省市的氢能产业规划、项目布局、扶持政策接连出台，技术创新成果不断涌现，基础设施建设纷纷起步。 

制氢成本高仍是挑战 

尽管优势颇多，但当前，制氢成本高、基础设施发展缓慢、化石能源制氢的碳排放以及氢产业发展的法规欠缺等问题仍是氢能大规模发展所面临的挑战。 

据了解，根据制备工艺、路径，生产过程污染程度，氢气被分为绿氢、蓝氢和灰氢。其中绿氢最为干净，即通过来源于风能和太阳能的可再生能源电解水制取，突出特点是不排放碳，但受制于发电成本；蓝氢较为干净，通过煤炭、天然气等化石燃料制取，但需运用CCUS（碳捕捉、利用和封存技术）实现碳中和；灰氢主要由煤炭、天然气、焦炉煤气、氯碱尾气制取，生产过程中排放大量二氧化碳，适用于市场发展初期。 

在成本方面，目前灰氢价格约11元/公斤，成本最低，蓝氢次之，而绿氢价格则高达26.5元-38元/公斤。以最为清洁的绿氢制备—可再生能源电解水制取为例，经测算，水电解制氢成本约30-40元/公斤，生产出的气态氢价格比汽油高65%，液态氢则比汽油高260%以上。业界认为，目前的商用电解槽能耗水平约4.5千瓦时-5.5千瓦时/标方氢气，能效在72%-82%之间，这意味着电解水制氢过程中能耗较高，能源转换效率有待提升。 

不过，《氢的未来—抓住今天的机遇》报告预测，随着可再生能源成本的下降以及制氢规模的扩大，到2030年，从可再生能源中制氢成本或将下降30%，燃料电池、燃料补给设备和电解槽（用于电解水制氢）都将从大规模制氢中收益。 

业界认为，风能和太阳能等可再生能源电力成本的进一步下降将非常有利于氢能的产业化，例如目前风能、光伏等新能源发电成本约0.4元-0.6元/千瓦时，用于电解水制氢成本依然偏高。如果利用当前可再生能源弃电制氢，弃电按0.1元/千瓦时计算，制氢成本则可下降至10元/公斤，这便使其与煤制氢、天然气制氢的价格相当。