中國儲能網訊：氫能，來源多樣，清潔低碳，靈活高效，被譽為“21世紀的終極能源”。國家發(fā)改委、國家能源局于2022年發(fā)布了《氫能產業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃（2021-2035）》，指出“2035年形成氫能產業(yè)體系，構建涵蓋交通、儲能、工業(yè)等領域的多元氫能應用生態(tài)”。加快推進氫能產業(yè)發(fā)展，是保障國家能源安全的重要戰(zhàn)略選擇。
目前氫氣來源主要有三種方式：灰氫、藍氫、綠氫。
放眼全球，近八成氫氣來自化石原料燃燒，這種方式難度低、成本小，但會產生大量二氧化碳，故稱為“灰氫”。
“藍氫”和灰氫相似，但制備過程中產生的二氧化碳會被捕獲并存儲利用，從而減少碳足跡。因此，藍氫比灰氫更加清潔。但盡管如此，藍氫仍然依賴于化石燃料，且捕集成本較高。所以，“藍氫”只能是短期的過渡方案。
最為理想的還屬“綠氫”，通過使用可再生能源制造。例如通過風力、光伏發(fā)電進行電解水制氫，在生產過程中基本沒有碳排放，也被稱為“零碳氫氣”。現階段，綠氫未能大規(guī)模推廣應用，主要問題在于電解水制氫存在能源轉化效率低和成本高。對于這一難題，浙江已開始了探索。
發(fā)展提速 關鍵技術逐步突破
浙江是能源消耗大省，又是資源小省，能源利用呈現化石能源消耗占比高、能源對外依存度大的局面，發(fā)展綠色氫能是浙江省破解資源能源發(fā)展瓶頸、打造產業(yè)升級新動能的重要途徑。
近幾年，國網浙江電力布局氫能產業(yè)落子不斷。繼臺州大陳島氫能綜合利用示范工程、麗水縉云水光氫生物質近零碳示范工程、杭州±10千伏柔性直流風光儲氫用示范工程投運后，今年6月，寧波慈溪電氫耦合直流微網示范工程通過驗收，浙江電氫耦合示范項目“四足鼎立”格局正式形成，實現在海島、鄉(xiāng)村、產業(yè)基地、工業(yè)園區(qū)四種場景下的制備“綠氫”的探索。
8月19日，記者來到寧波慈溪電氫耦合直流微網示范工程的制氫車間，2臺電解槽設備有序排列，通過可再生能源產生的綠電從背面的電極進入電解槽內，將水分解成氫和氧后，再將氣體從另一邊的管道輸出。
作為國家重點研發(fā)計劃“可離網型風/光/氫燃料電池直流互聯與穩(wěn)定控制技術”的配套項目，寧波慈溪電氫耦合直流微網示范工程將氫能與風力、光伏等可再生能源耦合運行，減少供給側碳排放；同時，通過氫能支撐的微網，滿足用戶對電、氫、熱多種能源的需求，整體利用效率達到82.5%。據測算，工程每年產氫超過60萬標方，消納新能源超400萬千瓦時，具備每日滿足10輛氫能大巴充氫和50輛電動汽車充電的能力。
“我們歷時四年，聚焦四個示范工程，攻克了直流微電網發(fā)展中面臨的能量平衡、電氫混合系統安全防護等難題，實現了電氫耦合直流微網系統性突破?！表椖垦邪l(fā)團隊成員之一、浙江電科院高級專家章雷其介紹。
浙江四個電氫耦合項目的技術突破主要體現在——實現了電氫耦合核心設備100%國產化，自主研發(fā)的大功率多端口直流變換器變換效率、燃料電池熱電聯供系統綜合效率2項關鍵指標達到世界領先水平；自主研發(fā)了可支撐電氫耦合直流微網并/離網高效可靠運行的能量管理系統，在極端情況下能夠依托100%新能源實現微網系統168小時獨立運行，顯著提升了配電網運行的韌性和靈活性。
電氫協同發(fā)展是大勢所趨。未來的新型電力系統中，氫能在電網端可以作為儲能起到調峰作用，在發(fā)電側，氫能可以平抑風光電上網的波動性，加強電網運行穩(wěn)定性。
成本之困 全面推廣還需時日
當前，雖然國網浙江電力在電氫耦合領域攻克了一些技術壁壘，積累了一些經驗，但距離實現“綠氫”產業(yè)化、平民化仍有很長的路要走。
國家工信部有關專家表示，“氫能經濟性距大規(guī)模商業(yè)化應用還有差距?？稍偕茉粗茪涑杀炯s20到40元每千克，是化工能源成本的2到4倍。儲運方面，加氫站車用氫氣售價30到80元每千克，與其他燃料相比缺乏競爭力?！?
國際能源署與國際氫能委員會的研究成果顯示，規(guī)?；墙档蜌淠艹杀镜年P鍵，一旦使用量上來，氫能源系統的制取成本會以每年20%～30%左右的速度下降。
現在，“制氫”關鍵技術正逐步突破，打通“用氫”產業(yè)鏈、提高經濟轉換率成了關鍵之要，為何浙江能夠將成本做得更低？
氫能源主要的應用場景集中在交通領域和工業(yè)領域。
2023年8月，浙江出臺最新規(guī)劃。省發(fā)展改革委、省能源局、省建設廳聯合印發(fā)《浙江省加氫站發(fā)展規(guī)劃》，通過布局加氫基礎設施，推動氫燃料電池汽車的發(fā)展。
以汽車產業(yè)為切口布局發(fā)展氫能產業(yè)，浙江底子扎實。
2023年浙江新能源汽車產量首次突破60萬輛，占全國比重6.5%，滲透率提升至43%。這其中，被譽為“新能源汽車之城”的寧波擁有汽車整車生產企業(yè)12家、汽車零部件生產企業(yè)4400多家。并且，許多新能源龍頭車企都已在氫能汽車領域開展研究——吉利汽車在寧波組建了燃料電池乘用車開發(fā)團隊，推動行業(yè)的探索和進步；浙江中車開發(fā)的首臺氫燃料電池客車也已在寧波面世，加氫時間僅需15分鐘，滿載續(xù)航里程在600公里以上。
工業(yè)領域，浙江的“降本”實力也不容小覷。氫氣是重要的工業(yè)原料，被廣泛用于合成氨、合成甲醇、石油化工和冶金等過程，在“雙碳”目標下，工業(yè)領域對綠氫的需求將快速增長。相關數據顯示，上半年，浙江規(guī)模以上工業(yè)增加值同比增長8.0%，比全國高2個百分點，增速列10個工業(yè)大省第3位。如今，浙江已形成多個超千億級制造業(yè)產業(yè)集群，正在集中力量打造4個萬億級產業(yè)集群，且浙江擁有全國最大的石化產業(yè)基地、新材料產業(yè)基地，可為氫能裝備產業(yè)發(fā)展提供雄厚的產業(yè)基礎。
眼下，國網寧波供電公司聯合浙江電科院正在緊鑼密鼓地開展國家電網公司第二個氫能方向國重項目——緊湊型可再生能源電熱氫聯產系統模塊關鍵技術，研發(fā)國產化模塊設計、控制、安全防護技術及關鍵設備，力爭全面提升我國氫能技術與裝備研制水平，填補我國分布式可再生能源電熱氫聯產技術空白。
相比于電氫耦合“1.0”技術需要占地一萬多平方，在制氫效率基本不變的前提下，“2.0”將所有核心設備集成在1個標準集裝箱大小的空間內，占地僅30平方左右，實現關鍵模塊緊湊化、可拓展、即插即用，且制氫能耗更低，更適用于現代農業(yè)園區(qū)、零碳社區(qū)等多場景需求，有利于帶動制氫—儲氫—燃料電池—能量管控系統全產業(yè)鏈的發(fā)展。
有創(chuàng)新、有潛力、有優(yōu)勢、有行動，隨著加快培育新質生產力的步伐，?浙江已搶占“綠氫未來”的先機。
