中國儲能網訊：火電扭虧為盈，新能源強勢增長，五大發(fā)電集團又重新站上經營業(yè)績的高坡。華能集團2024年工作會議披露，2023年利潤、凈利潤、歸母凈利潤、經濟增加值等主要經營指標達到公司成立以來最好水平，實現利潤水平對標行業(yè)第一。大唐集團、華電集團、國家電投集團、國家能源集團2023年多項經營指標創(chuàng)歷史最好水平，華電集團2023年凈利潤更是同比增長了近60%。
但是，挑戰(zhàn)并未走遠。
當前，新能源正在加快進入電力市場，“內卷”加??；煤電正向基礎保障性和系統調節(jié)性電源并重轉型，與煤炭的周期性矛盾仍未徹底破局；碳減排約束逐漸收緊。
在大力發(fā)展戰(zhàn)略性新興產業(yè)的浪潮下，更多的新賽道啟幕。五大發(fā)電集團選擇了哪些賽道？能走多遠？
2024年《政府工作報告》首次將氫能定位為前沿新興產業(yè)，要求加快發(fā)展。對于經歷過煤電“跑馬圈地”、新能源“大干快上”的五大發(fā)電集團來說，氫能成為拓展新興產業(yè)，尋找新增長點的重要選項。
早在2022年3月，國家發(fā)展改革委、國家能源局聯合發(fā)布《氫能產業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃（2021—2035年）》（以下簡稱《規(guī)劃》），將氫能定位為未來國家能源體系的重要組成部分，并明確了氫能產業(yè)是戰(zhàn)略性新興產業(yè)和未來產業(yè)發(fā)展的重點方向。
3月26日，在2024中國國際氫能及燃料電池產業(yè)展覽會期間，中國氫能聯盟理事長，國家能源集團黨組書記、董事長劉國躍表示：“氫能作為能源領域新質生產力的典型代表，正迎來重大發(fā)展機遇?！?
依托豐富的新能源資源，華能集團、大唐集團、華電集團、國家電投集團、國家能源集團五大發(fā)電央企紛紛在制氫領域布局，并逐步延伸到產業(yè)鏈的各個環(huán)節(jié)。但面對一個尚處商業(yè)化初期的行業(yè)，經濟性是最大的難題。從何入手，投入幾何，每一步都至關重要。
“無論哪個賽道，在發(fā)展的起始階段都是有難度的?！币晃浑娏σ?guī)劃從業(yè)者說，“就像風電光伏，十幾年前很少人能想象得到其度電成本可以降低到今天這樣的水平?！?
為什么選擇氫
新能源的發(fā)展速度確實是始料未及的。
國家能源局2024年4月22日發(fā)布的數據顯示，截至3月底，全國累計發(fā)電裝機容量約29.9億千瓦，同比增長14.5%。其中，光伏發(fā)電裝機容量約6.6億千瓦，同比增長55%，風電裝機容量約4.6億千瓦，同比增長21.5%。光伏風電裝機容量突破11億千瓦，占全國發(fā)電裝機容量的比重約為37.3%。
新能源規(guī)模的快速增長使數年前的消納難題再現，其波動性給電力系統安全穩(wěn)定運行帶來的影響，也日益受到重視。氫能因其可長期存儲、應用領域廣泛，被視為未來助力新能源消納的解決思路之一。
2023年，新疆、內蒙古、吉林等多地發(fā)文，鼓勵通過風電、光伏電解水制氫促進風光資源開發(fā)和消納。多位電力從業(yè)者表示，有消納渠道的新能源項目能優(yōu)先獲得指標，因此企業(yè)有動機在上游發(fā)展氫能。
《南方能源觀察》雜志（以下簡稱“eo”）梳理發(fā)現，華能集團、大唐集團、華電集團、國家電投集團、國家能源集團都布局了風光制氫業(yè)務，以“三北”地區(qū)的示范項目為主，海上風電制氫技術也在研發(fā)之列。
前述電力規(guī)劃從業(yè)者在接受eo采訪時認為，發(fā)電企業(yè)發(fā)展風光制氫是具備優(yōu)勢的，這一類型的項目投資重點在電站，投資額占到整個項目的90%左右，而制氫設備只占10%，氫環(huán)節(jié)的投資風險較小。
除了配合新能源發(fā)展，氫能產業(yè)鏈的想象空間也吸引著這些大型發(fā)電集團。過去數年里，經歷過機組利用小時下降、煤價高企、可再生能源擠壓市場份額等多重壓力的五大發(fā)電企業(yè)，對煤電的投資意愿已不如從前，受限于資源稟賦和地緣政治等因素，常規(guī)水電開發(fā)進程放緩，同時新能源進入平價上網時代，競爭更加激烈。發(fā)電企業(yè)亟須培育新的增長點。
一位發(fā)電企業(yè)相關負責人認為，目前我國正在推進電氣化，但電氣化達到一定程度后將會放緩，屆時傳統發(fā)電業(yè)務的發(fā)展空間有限，難以電氣化的領域能帶來新的發(fā)展空間，氫能在難以電氣化的領域具備優(yōu)勢。
中國國際經濟交流中心能源政策研究部部長、研究員景春梅認為，氫能產業(yè)鏈長，涉及制取、運輸、儲存、應用等多個環(huán)節(jié)，是能夠跨界整合能源、材料、裝備和汽車制造等多個行業(yè)的顛覆性技術，科技含量高、帶動能力強，既能促進傳統產業(yè)轉型升級，又能催生綠色低碳新產業(yè)鏈，為高質量發(fā)展注入強大動力。
2023年底國務院國資委召開的中央企業(yè)負責人會議提出，中央企業(yè)要適應行業(yè)產業(yè)發(fā)展新趨勢要求，進一步增強加快產業(yè)升級、建設現代化產業(yè)體系的危機感緊迫感，大力推進新型工業(yè)化，打造新的產業(yè)支柱，切實發(fā)揮中央企業(yè)在加快形成新質生產力、增強發(fā)展新動能中的引領作用。
順勢而為，為推動新能源消納，發(fā)展新質生產力，發(fā)電央企紛紛試水氫能。
發(fā)電巨頭的氫能行動
01.國家電投：孵化“獨角獸”
提到國家電投對氫能的布局，外界最容易聯想到一家“獨角獸”公司——國家電投集團氫能科技發(fā)展有限公司（以下稱“國氫科技”）。
2024年4月，胡潤研究院發(fā)布的《2024全球獨角獸榜》顯示，國氫科技排名634、企業(yè)估值135億元，是氫能行業(yè)目前估值最高的獨角獸企業(yè)，已在2022年實現了B輪融資。
國家電投在2017年進入氫能領域，開始布局能源和產品“兩條線”。國氫科技市場營銷部副主任史佳介紹，能源線主要聚焦供給側，以可再生能源發(fā)電制氫為主；產品線則聚焦裝備，以技術研發(fā)支持氫氣制取以及氫能在終端的應用。國氫科技的定位是后者，開發(fā)燃料電池和質子交換膜電解水制氫（PEM）產品。
此后國家電投對氫能的重視程度不斷升級，2018年集團層面成立氫能工程領導小組，這一年國家電投在年度工作會上明確提出建設一流的氫能產業(yè)。據《國資報告》報道，2019年國家電投集團黨組審議通過《氫能公司總體改革方案》，該方案為國氫科技未來的業(yè)務發(fā)展和資本運作等制定了詳細路徑圖，提出在完成3到4輪融資后，國氫科技估值要達到100億元，最終實現IPO上市。國氫科技也是在2019年提升為國家電投直管的二級單位。
史佳介紹，公司關注燃料電池關鍵技術卡脖子問題，重點攻克催化劑、質子交換膜、模電極、雙極板、碳紙等被國外主導的核心技術產品，目前這些產品已經廣泛應用在交通領域，形成了穩(wěn)定的產能。
如何盈利，是氫能企業(yè)普遍面臨的挑戰(zhàn)。有“氫能第一股”之稱的北京億華通科技股份有限公司，2023年歸屬于母公司所有者的凈利潤為-2.43億元，虧損較2022年（虧損1.67億元）進一步擴大。國鴻氫能科技（嘉興）股份有限公司2023年公司擁有人應占年內虧損約為人民幣4.04億元，2022年虧損2.73億元。
國氫科技旗下國家電投濟南綠動氫能科技有限公司執(zhí)行董事、總經理陳穎介紹，氫能產業(yè)屬于創(chuàng)新投入期，需要企業(yè)創(chuàng)新推進機制，全行業(yè)共同努力打通商業(yè)模式。
史佳介紹，目前國氫科技一方面通過技術自主化來控制、降低成本，另一方面推動產業(yè)鏈發(fā)展以形成規(guī)模效應。
陳穎認為，氫能應用范圍廣，覆蓋工業(yè)、供能、交通等領域。交通領域是氫能產業(yè)發(fā)展的突破口，可帶動相關技術裝備和基礎設施建設的發(fā)展。目前國氫科技已研發(fā)了發(fā)電領域的燃料電池產品。
具體到制氫設備的應用，國家電投積極布局示范項目。2022年10月，國家電投大安風光制綠氫合成氨一體化示范項目啟動，采用國氫科技的PEM產品。該項目是截至目前全球體量最大的應用PEM電解水制氫設備的綠氫項目。
02.國家能源集團：發(fā)揮場景優(yōu)勢
自2016年，國家能源集團就開始布局氫能產業(yè)，8年間，牽頭成立了中國氫能聯盟、成立了二級專業(yè)化氫能公司、在“五大”中率先在總部設立氫能事業(yè)部。
國家能源集團北京低碳清潔能源研究院（以下簡稱“低碳院”）氫能（氨能）技術研究中心副主任何廣利介紹，2015年低碳院就對氫能行業(yè)進行了調研，開始氫能的戰(zhàn)略部署，瞄準制氫、加氫、氫儲運等“車下”環(huán)節(jié)，2017年后持續(xù)在這幾個環(huán)節(jié)上進行研發(fā)，集團公司也給予了很大的資金支持力度。
相比其他幾家發(fā)電央企，國家能源集團業(yè)務覆蓋能源、運輸和化工等多領域，豐富的氫氣利用場景是其主要優(yōu)勢。
目前，國家能源集團圍繞“煤火風光水、化油氣氫核”等能源譜系化發(fā)展目標，發(fā)揮集團煤電化運一體化優(yōu)勢，利用系統內豐富的應用場景，加強氫能產運銷協同。重點圍繞煤制油煤化工領域綠氫替代，煤電摻氫摻氨應用，新型電力系統氫儲能，氫動力重載列車、船舶，綠氫耦合CCUS（碳捕集封存利用）降碳等五大領域開展探索突破。在新疆、內蒙古、寧夏、河北、江蘇、廣西等省區(qū)打造規(guī)?；G氫生產基地，為氫基燃料制備、化工減碳與燃料電池交通用氫提供低成本綠氫供應。
例如，國家能源集團國華能源投資有限公司（氫能公司）【以下簡稱“國華投資（氫能公司）”】寧東可再生氫碳減排示范區(qū)一期項目50萬千瓦保障光伏、12萬千瓦制氫光伏和永利綜合能源站、棗泉加氫站目前已完成建設任務。該項目光伏發(fā)電制取的氫氣，部分進入國家能源集團寧夏煤業(yè)400萬噸/年煤炭間接液化項目氫氣管網，作為補充原料氫氣使用，部分則進入國家能源集團的兩座加氫站，供氫能重卡加注，正在推進首批110輛燃料電池商用車運營示范。
國華投資（氫能公司）是國家能源集團戰(zhàn)略性新興產業(yè)孵化平臺，2023年獲得全國氫能信息平臺、國家能源氫儲運創(chuàng)新平臺和中央企業(yè)綠色氫能制儲運創(chuàng)新聯合體等三大國家級氫能科創(chuàng)平臺牽頭建設任務，獲批牽頭4項國家氫能重點專項。
2024年4月，國家能源集團重載鐵路加氫科研示范站完成兩臺氫能源動力機車加氫調試，內蒙古蒙西重載鐵路加氫科研示范站完成耐低溫自動加氫機器人全系統調試，標志著我國氫能源動力裝備具備了投入重載鐵路市場運行的能力。
在技術研發(fā)上，低碳院也十分看重可再生能源制氫、液氫、加氫。何廣利介紹，普通堿性電解水制氫雖然有可靠的產品，但依然有很大的提升空間，氫能儲運則是氫能大規(guī)模應用繞不開的話題，其中液氫優(yōu)勢較為突出，而在加氫站環(huán)節(jié)，國產化程度相對偏低。
2018年，低碳院開始研發(fā)加氫站相關裝備及技術，包括壓縮機、加氫機、液氫增壓泵等，目前在加氫站關鍵技術和設備方面已有低碳院以知識產權入股的合資公司——中天華氫有限公司在生產和銷售相關產品。
何廣利認為，加氫站關鍵設備的使用條件要求高，比如加氫站的氫氣壓力級別要比運輸環(huán)節(jié)的壓力級別高，加氫站的關鍵技術和裝備突破后，前端高壓儲運環(huán)節(jié)也可以應用，“當初選擇加氫站技術研發(fā)也是從氫能整個鏈條的共性關鍵技術角度來考慮的”。
03.華電、華能：專注電解制氫
相比之下，華電集團和華能集團的動作更多集中于電解制氫的研發(fā)示范。
華電重工股份有限公司（以下簡稱“華電重工”）是推動華電集團發(fā)展氫能的重要力量。華電重工從2020年開始籌劃發(fā)展氫能業(yè)務，定位為可再生能源制氫、儲氫、用氫等技術開發(fā)、裝備制造、工程總包及項目投資、運營一體化的能源服務商。
2023年12月，華電重工披露投資者關系活動記錄表，公司自主研發(fā)的堿性電解槽產品已應用于內蒙古華電包頭市達茂旗20萬千瓦新能源制氫示范工程，自主研發(fā)的PEM電解槽產品已應用于青海華電德令哈100萬千瓦光儲及3兆瓦光伏制氫項目。華電重工表示，公司將緊盯市場上的風光電制氫項目，積極參與市場競爭，進一步拓展氫能業(yè)務。
2020年底，華能集團清潔能源技術研究院與殼牌合作研究的“非并網風電動態(tài)電解制氫工業(yè)示范”項目投運，直接利用風機發(fā)出的波動電力制氫。2023年11月，華能集團牽頭研制的國際首套1300標準立方米/小時堿性電解水制氫系統在華能四川彭州制氫站順利滿負荷產氫。
有發(fā)電企業(yè)人士認為，風光制氫發(fā)展起來，有助于更好地推廣企業(yè)自身研發(fā)的技術設備。
大唐集團在氫能領域的探索相對較晚。2023年11月22日，大唐多倫15萬千瓦風光制氫一體化示范項目開工，項目通過以“綠氫”代替“灰氫”的方式，助力煤化工實現綠色低碳轉型，是大唐集團首個綠氫重點示范項目。
一位電力從業(yè)者認為，受治理虧損煤化工企業(yè)等因素的影響，大唐集團發(fā)展氫能相對謹慎。有接近大唐集團的從業(yè)者表示，目前大唐集團也希望在氫能領域走出具有自身特色的路徑，如風光氫儲醇一體化示范項目，向產業(yè)鏈上下游延伸。
“牽手”交通、化工：探路商業(yè)化
“現在氫能產業(yè)鏈不健全，產業(yè)生態(tài)沒有建立起來，很難靠某一個環(huán)節(jié)單兵突擊來引領產業(yè)的發(fā)展。”景春梅說。如何推動產業(yè)鏈上下游企業(yè)合作，五大發(fā)電企業(yè)給出了不同的答卷。其中，“牽手”交通、化工是兩大發(fā)力點。
2024年3月，華電內蒙古能源有限公司、明陽集團、北奔重汽聯合舉辦了內蒙古自治區(qū)“風光氫儲車”產業(yè)生態(tài)鏈啟動暨氫能源車輛交車和氫能儲運工程研究中心揭牌儀式。據《內蒙古日報》報道，三方依托包頭“風光氫儲車”開發(fā)建設項目，共同打造風光制氫、氫能技術創(chuàng)新平臺、氫能重卡制造、氫燃料電池電堆生產、數字儲能裝備制造和煤炭綠色運輸等產、儲、運、加、用全產業(yè)生態(tài)鏈。
國氫科技成立了專門的氫能交通運營平臺，用市場化方式撬動社會資源。史佳介紹，平臺可以整合車企、用戶等資源，把有發(fā)展氫能需求的企業(yè)聚集起來，通過匹配整車廠做相應車輛的開發(fā)，而后租賃給客戶，解決用戶側用不起車的問題，促進氫燃料電池車輛的規(guī)模化推廣。
“氫能的產業(yè)鏈長，如果產業(yè)鏈上的每一個環(huán)節(jié)都由同一家企業(yè)來做，不太現實，我們希望能把產業(yè)鏈上下游的企業(yè)動員起來?！标惙f說。
為拓寬氫氣的消納場景，發(fā)電企業(yè)將制氫項目延伸至化工領域，用來生產氨、甲醇等。國家電投大安風光制綠氫合成氨一體化示范項目采用“綠氫消納綠電、綠氨消納綠氫”的一體化解決方案，形成電—氫—氨產業(yè)鏈。華電孿井灘60萬千瓦風光制氫一體化項目預計可生產綠氨8.3萬噸、綠氫0.3萬噸。
“風光資源越來越便宜，用風光發(fā)電制取氫氣和合成氨的成本也會越來越便宜，逐步具備價格競爭力?！鼻笆鲭娏σ?guī)劃從業(yè)者認為，在新能源消納壓力的較大地區(qū)，利用風電、光伏制取氫氣后合成氨，已初步具備經濟性，成本逼近煤制氨，“當新能源價格比較貴的時候，大家不會選擇走這條路”。
工業(yè)領域是當前及未來一段時間綠氫的重要應用場景，需求主要集中在合成工業(yè)用氨、合成工業(yè)用甲醇、石油化工、冶金還原劑等。水電水利規(guī)劃設計總院在2024年3月發(fā)布初步預測，工業(yè)領域綠氫原料需求在2030年、2040年、2050年和2060年將分別達到800萬噸、2100萬噸、3000萬噸和3850萬噸，大于交通領域的綠氫需求（在2030年、2040年、2050年和2060年將分別達到50萬噸、1200萬噸、2700萬噸和3800萬噸左右）。
景春梅認為，工業(yè)領域脫碳可以選擇的載體比較少，氫氣除了無污染，還具備燃燒熱值高的特點，可作為還原劑替代焦炭來助力鋼鐵、冶煉等行業(yè)脫碳，此外氫也是重要的工業(yè)原料，綠氫可以替代原來的化石能源制氫，幫助化工企業(yè)脫碳。從交通領域來看，目前氫燃料電池車還難以與電動汽車的發(fā)展競爭，而且交通領域碳排放僅占10%，工業(yè)領域碳排放（直接和間接）則占到80%，所以氫能脫碳的最大潛力在工業(yè)。
但涉足化工產品，不是發(fā)電企業(yè)的長項。
前述電力規(guī)劃從業(yè)者認為，由氫制取氨和甲醇等化工產品，目前多數發(fā)電企業(yè)不具備優(yōu)勢，但是主動性高于生產甲醇和氨的企業(yè)，且其技術壁壘并不高，發(fā)電企業(yè)能較快掌握相關技術?！鞍?、甲醇等屬于大宗商品，要在這個方向走下去，發(fā)電企業(yè)還需要向油氣等行業(yè)學習運營大宗商品的思維?！?
景春梅建議，發(fā)電企業(yè)應聚焦自身的優(yōu)勢，探索氫電耦合、天然氣摻氫、煤電摻氨等領域，“在化工領域，石化企業(yè)、煤化工企業(yè)可能更有優(yōu)勢”。
從水利水電規(guī)劃設計總院前述預測來看，未來天然氣摻氫、煤電摻氨是綠氫利用規(guī)模最大的領域，可有效促進火電清潔低碳轉型，同時通過儲氫（氨）實現長周期儲能，解決跨季能源平衡問題。
但摻氨之后，火電度電成本會上漲。2023氫能嘉年華暨中國氫能100人論壇年會上，水電水利規(guī)劃設計總院新能源研究院副院長姜海介紹，當綠氨摻燒比例在10%—100%時，度電成本上浮0.174—1.743元，到2030年和2050年，度電成本將分別上浮0.097—0.975元與0.043—0.434元。他認為可以通過設立科技項目、對摻氨電廠給予一定補貼政策、為摻氨電廠配套新能源項目、在大規(guī)模外送通道中增加科技引領示范項目等來解決成本高的問題。
