中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：綠氫之新，新在定位；綠氫之難，難在創(chuàng)業(yè)。
在全球碳中和浪潮中，綠氫正從實(shí)驗(yàn)室邁向產(chǎn)業(yè)化，成為我國(guó)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的前沿陣地。作為零碳未來(lái)的關(guān)鍵拼圖，綠氫不僅具備可再生、零排放特性，更將深刻賦能新型工業(yè)化進(jìn)程，為能源自主和產(chǎn)業(yè)升級(jí)提供支撐。
2024年，我國(guó)氫能產(chǎn)量超3650萬(wàn)噸，位居全球第一。全球可再生能源制氫產(chǎn)能超25萬(wàn)噸/年，我國(guó)占比過(guò)半，正成為行業(yè)引領(lǐng)者。
這是綠氫的機(jī)遇時(shí)代："雙碳"目標(biāo)下，氫能被寫入《能源法》，國(guó)家提出"積極有序推進(jìn)氫能開發(fā)利用"，22個(gè)省級(jí)行政區(qū)將氫能納入政府工作報(bào)告；這也是綠氫的挑戰(zhàn)時(shí)代：全球項(xiàng)目面臨"規(guī)劃熱、落地冷"困境。我國(guó)2024年規(guī)劃的109個(gè)綠色甲醇項(xiàng)目大多未開工，風(fēng)光大基地配套項(xiàng)目普遍存在"有電無(wú)氫"或"有氫無(wú)市"現(xiàn)象。
核心癥結(jié)在于經(jīng)濟(jì)性瓶頸，高昂的研發(fā)成本、稀缺的生產(chǎn)資源和未成熟的產(chǎn)業(yè)鏈，導(dǎo)致政策熱潮與市場(chǎng)冷感并存。但正是這種"昂貴的不完美"，往往預(yù)示著技術(shù)突破的前夜。破局之道在于持續(xù)攻克核心技術(shù)降低成本，完善產(chǎn)業(yè)配套，加快標(biāo)準(zhǔn)制定。
本期封面策劃聚焦綠氫“成長(zhǎng)的煩惱”，開展深度調(diào)研，精準(zhǔn)剖析其不成熟之處，以期為產(chǎn)業(yè)后續(xù)發(fā)展有的放矢地攻堅(jiān)克難提供思路。
“不要把綠氫當(dāng)成短期風(fēng)口，實(shí)際上綠氫的產(chǎn)業(yè)化更像是一場(chǎng)‘馬拉松’?！痹谟浾呔途G氫經(jīng)濟(jì)性問題進(jìn)行采訪時(shí)，多位業(yè)內(nèi)人士反復(fù)強(qiáng)調(diào)。
氫能并非新生事物。作為宇宙中豐度最高的元素，氫能在工業(yè)領(lǐng)域早已建立了成熟的應(yīng)用體系。如今，全球能源綠色低碳轉(zhuǎn)型賦予了氫能新的定位——依托清潔能源制取的“綠氫”，正突破傳統(tǒng)化工原料的邊界，以綠色原料、能源載體、交通動(dòng)力、長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能等多重身份受到能源與工業(yè)領(lǐng)域的高度關(guān)注。
據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前全球已有30多個(gè)國(guó)家推出綠氫戰(zhàn)略及相關(guān)政策，2013～2023年，全球綠氫產(chǎn)能由0.22萬(wàn)噸增至14.76萬(wàn)噸，增幅高達(dá)6609.1%。
2024年全國(guó)兩會(huì)，“加快氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展”首次被寫入政府工作報(bào)告。今年1月1日起施行的《中華人民共和國(guó)能源法》首次明確賦予氫能與煤炭、石油等傳統(tǒng)能源同等的法律地位，為氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了法律保障。地方政府和央企紛紛入局，截至2024年底，全球可再生能源制氫項(xiàng)目累計(jì)建成產(chǎn)能年均超過(guò)25萬(wàn)噸，中國(guó)占比超過(guò)一半。
但不論國(guó)際還是國(guó)內(nèi)，綠氫產(chǎn)業(yè)都屬于剛剛起步的新興產(chǎn)業(yè)。《中國(guó)石油企業(yè)》雜志刊發(fā)《全球氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀》一文顯示，2023年綠氫在全球氫能生產(chǎn)能力中的占比為3.05%。據(jù)國(guó)家能源局發(fā)布的數(shù)據(jù)，我國(guó)氫氣生產(chǎn)結(jié)構(gòu)中，煤制氫占比62%，天然氣制氫占比19%，工業(yè)副產(chǎn)氫占比18%，以電解水制氫為代表的可再生能源制氫占比僅約1%。
新產(chǎn)業(yè)的“成長(zhǎng)”必然要經(jīng)歷陣痛。近兩年來(lái)，內(nèi)蒙古、遼寧、甘肅等地收緊綠氫項(xiàng)目審批，強(qiáng)化項(xiàng)目落地效率，全球綠氫產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目叫停、審批門檻提高、投資遇冷不斷……綠氫產(chǎn)業(yè)已邁過(guò)技術(shù)驗(yàn)證期，進(jìn)入規(guī)?；瘧?yīng)用前夜，但綠氫要實(shí)現(xiàn)真正的規(guī)?；l(fā)展，需要經(jīng)歷漫長(zhǎng)的市場(chǎng)淬煉。我們探討綠氫的經(jīng)濟(jì)性之重，并非“只見樹木、不見森林”般對(duì)其簡(jiǎn)單否定，而是站在這場(chǎng)“馬拉松”比賽的起點(diǎn)處，思考其行穩(wěn)致遠(yuǎn)的路徑。
國(guó)內(nèi)實(shí)際開工率不到25%
縱觀任何產(chǎn)業(yè)的發(fā)展史，在創(chuàng)業(yè)的起步時(shí)期，階段性波折在所難免。龍頭企業(yè)往往是行業(yè)景氣度的“觀察哨”，產(chǎn)業(yè)從無(wú)到有的艱難探索歷程，可以從龍頭企業(yè)的市場(chǎng)份額變化中窺見一二。
去年底，全球知名鋁業(yè)公司挪威海德魯發(fā)布公告稱，電池材料和綠氫將不再是公司的戰(zhàn)略增長(zhǎng)領(lǐng)域，也不會(huì)再分配資金，未來(lái)幾年也將逐步淘汰這些業(yè)務(wù)。
全球工業(yè)氣體巨頭日本酸素控股公司今年3月宣布，因美國(guó)綠氫生產(chǎn)項(xiàng)目可行性不足，決定終止該計(jì)劃并計(jì)提約14億元的資產(chǎn)減值。
曾被資本熱捧、獲馬士基重金押注的歐洲氫能先鋒企業(yè)Green Hydrogen Systems（GHS）今年3月宣布啟動(dòng)司法重組程序，從IPO到破產(chǎn)只用了3年時(shí)間。馬士基，全球最大的集裝箱承運(yùn)公司，于2021年率先在新造船中使用甲醇燃料，為全球航運(yùn)業(yè)脫碳提供了一項(xiàng)新選擇。
綠氫是制備綠色甲醇的關(guān)鍵原料，氫氨醇一體化項(xiàng)目在國(guó)內(nèi)外密集落地。通俗解釋，不穩(wěn)定的綠電、難儲(chǔ)存運(yùn)輸?shù)木G氫相當(dāng)于“生鮮能源”，一體化項(xiàng)目將這些“生鮮”集中加工成方便流通和使用的“能源罐頭”，即綠氨和綠色甲醇。去年8月，馬士基公開表示，為保持競(jìng)爭(zhēng)力，并不會(huì)把希望寄托在甲醇等單一燃料上，而是選擇了甲醇和LNG（液化天然氣）雙燃料船。
沙特斥資84億美元打造的全球最大綠氫項(xiàng)目Neom，遭遇“無(wú)人買單”的困境，其在日前宣布，因未能獲得足夠的買家而可能縮減發(fā)展規(guī)模。
援引自全球能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展合作組織數(shù)據(jù)，全球綠氫的需求不足規(guī)劃產(chǎn)能的10%，許多大型項(xiàng)目擱淺。2024年，德國(guó)、荷蘭、丹麥等國(guó)的綠氫項(xiàng)目被推遲或取消。
與歐美綠氫項(xiàng)目遇冷境遇類似，我國(guó)綠氫項(xiàng)目亦折戟不斷。以新能源資源富集地內(nèi)蒙古為例，2024年8月，內(nèi)蒙古能源局發(fā)布了《關(guān)于全區(qū)第三批廢止新能源項(xiàng)目情況的公告》。在廢止的項(xiàng)目中，風(fēng)光制氫項(xiàng)目占6個(gè)，涉及新能源規(guī)模216萬(wàn)千瓦。
業(yè)內(nèi)人士告訴記者，這只是冰山一角。國(guó)金證券數(shù)據(jù)顯示，2023～2024年國(guó)內(nèi)立項(xiàng)綠氫產(chǎn)能已超650萬(wàn)噸，而實(shí)際落地的產(chǎn)能僅約11萬(wàn)噸，開工率不到25%。
緣何這么多綠氫項(xiàng)目“備而不建”？中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所研究員王集杰告訴記者，“備”的原因是搶占“風(fēng)光”資源或趕熱潮，不建的根本原因是經(jīng)濟(jì)性不過(guò)關(guān)。
搶占“風(fēng)光”資源為什么要建綠氫項(xiàng)目？據(jù)記者進(jìn)一步了解，“風(fēng)光”路條搶手，不少地方政府在項(xiàng)目審批時(shí)附加了越來(lái)越多的條件，比如要求部分電力就地制氫等，以帶動(dòng)當(dāng)?shù)貧淠墚a(chǎn)業(yè)發(fā)展，一些企業(yè)為了置換“風(fēng)光”路條，便紛紛入局綠氫產(chǎn)業(yè)。
某央企綠氫從業(yè)人士劉利安（化名）表示，綠氫依靠市場(chǎng)推廣的模式并未形成，按照部分地方規(guī)定，企業(yè)建設(shè)儲(chǔ)能或制氫設(shè)施方可獲取新能源資源。由于目前氫能盈利模式不清晰，部分企業(yè)獲得新能源指標(biāo)后又重新算起了經(jīng)濟(jì)賬，導(dǎo)致制氫設(shè)施建設(shè)擱置，或建而不用。
在這波綠氫發(fā)展浪潮中，也有不少新入局者在實(shí)踐中遇到了超出預(yù)期的挑戰(zhàn)。新能源行業(yè)專家陳明軒博士指出，部分從業(yè)者對(duì)于綠氫發(fā)展的認(rèn)知多基于“制氫相對(duì)簡(jiǎn)單”“百年成熟技術(shù)”等過(guò)往經(jīng)驗(yàn)。在新質(zhì)生產(chǎn)力背景下，綠氫的發(fā)展本質(zhì)上是化工與新能源電力的深度融合，其技術(shù)耦合的復(fù)雜性和應(yīng)用場(chǎng)景的挑戰(zhàn)性，并不是簡(jiǎn)單“1+1=2”的線性邏輯，需要充分認(rèn)識(shí)到科技創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)示范的客觀規(guī)律。事實(shí)上，綠氫作為新興領(lǐng)域，其技術(shù)落地必然伴隨探索性挑戰(zhàn)。項(xiàng)目的推進(jìn)往往受資金、人才儲(chǔ)備或技術(shù)積累等多方面因素影響，這是新興領(lǐng)域發(fā)展的必經(jīng)階段，而正是這種挑戰(zhàn)和突破的伴隨性發(fā)展，也孕育著綠氫產(chǎn)業(yè)鏈和創(chuàng)新鏈融合的廣闊空間。
業(yè)界戲言“懂制氫的人看不懂電費(fèi)單，能研究明白電的人不懂化工”。陳明軒進(jìn)一步指出，這也反映了綠氫產(chǎn)業(yè)人才稀缺?！熬G氫屬于化工和新能源交叉領(lǐng)域，涵蓋化工、材料、電氣、機(jī)械、結(jié)構(gòu)、安全等多學(xué)科專業(yè)，國(guó)內(nèi)氫能專業(yè)的開設(shè)尚處起步階段，既掌握化工領(lǐng)域經(jīng)驗(yàn)同時(shí)又了解新能源開發(fā)建設(shè)的復(fù)合型人才急缺，這種‘一才難求’的局面也造成了項(xiàng)目落地的困難?！?/span>
根本原因是經(jīng)濟(jì)性不過(guò)關(guān)
全球綠氫項(xiàng)目遇阻的核心因素，正如王集杰所言，是“經(jīng)濟(jì)性不過(guò)關(guān)”。
曾經(jīng)價(jià)格令人咋舌的“大哥大”手機(jī)、“大頭”電腦，如今已淪為懷舊玩具，這背后折射出產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必然規(guī)律——技術(shù)尚未成熟、生產(chǎn)規(guī)模受限、研發(fā)成本高企等因素共同推高了產(chǎn)品價(jià)格。一如如今剛剛起步的綠氫產(chǎn)業(yè)。唯有系統(tǒng)性梳理產(chǎn)業(yè)鏈堵點(diǎn)，才能打破 “高價(jià)困局”。
“企業(yè)一般將IRR（內(nèi)部收益率）作為項(xiàng)目投資決策的重要依據(jù)，按照目前電力央企的規(guī)定，IRR高于6.5%以上的項(xiàng)目方可進(jìn)行建設(shè)，雖然各企業(yè)要求略有不同，但綠氫項(xiàng)目目前無(wú)法滿足這一要求?！眲⒗蔡寡?。
從橫向?qū)Ρ瓤?，相比?guó)內(nèi)工業(yè)領(lǐng)域8～10元/公斤的煤制氫成本，綠氫價(jià)格大概是其3倍至6倍。
從縱向“解剖”看，綠氫產(chǎn)業(yè)鏈條上的每個(gè)環(huán)節(jié)，都不便宜。綠氫項(xiàng)目主要由可再生能源發(fā)電及電源轉(zhuǎn)換、電解槽及分離純化等制氫設(shè)備和運(yùn)維成本構(gòu)成。
在生產(chǎn)環(huán)節(jié)，購(gòu)電成本是綠氫成本的絕對(duì)“大頭”。據(jù)了解，電費(fèi)往往占總成本一半以上，有時(shí)甚至高達(dá)80%。對(duì)于完全的“離網(wǎng)型”制氫項(xiàng)目，由于可再生能源出力具有間歇性，電解槽利用小時(shí)數(shù)面臨挑戰(zhàn)，潛在的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)一步推高單位產(chǎn)氫成本。若按照0.3元/千瓦時(shí)購(gòu)電成本制氫計(jì)算，制氫成本達(dá)22元/千克，其中用電成本占制氫成本的67%。
陳明軒表示，在綠氫的制備端，電力成本是決定性因素。電解水制氫對(duì)于電力消耗較大，每制取1標(biāo)準(zhǔn)立方米氫氣約需耗電5千瓦時(shí)，折合每公斤氫氣約50～60千瓦時(shí)。在光伏、風(fēng)電等度電成本降至0.1～0.2元區(qū)間時(shí)，綠氫成本可逼近化石制氫水平，因此如何有效利用“便宜電”是破解綠氫經(jīng)濟(jì)性難題的關(guān)鍵因素之一。
劉利安對(duì)設(shè)備成本進(jìn)行了拆解：“綠氫產(chǎn)業(yè)面臨技術(shù)依賴與規(guī)模效應(yīng)缺失的雙重制約。當(dāng)電價(jià)較低時(shí)，設(shè)備成本成為影響制氫成本的重要因素。即使當(dāng)電價(jià)為0元/千瓦時(shí)，制氫成本也高達(dá)7元/千克。堿性電解槽造價(jià)相對(duì)較低，約3000元/千瓦，但效率低、動(dòng)態(tài)響應(yīng)差；質(zhì)子交換膜（PEM）電解槽雖然動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性較好，但是高度依賴進(jìn)口設(shè)備與催化劑（如鉑），單臺(tái)成本超10000元/千瓦，制氫成本高企。另外，綠氫產(chǎn)業(yè)處于前期發(fā)展階段，規(guī)模效應(yīng)不顯著，規(guī)模擴(kuò)大與造價(jià)降低的正向促進(jìn)作用未能充分體現(xiàn)?！?/span>
在儲(chǔ)運(yùn)端，關(guān)鍵設(shè)備成本仍有較大下探空間。陳明軒指出，氫氣不易存儲(chǔ)，如綠氫生產(chǎn)后不能及時(shí)就地消納，則必須進(jìn)入儲(chǔ)運(yùn)環(huán)節(jié)，而氫氣儲(chǔ)運(yùn)環(huán)節(jié)成本約占?xì)錃饨K端售價(jià)的30%～50%。
在下游應(yīng)用端，也有很大挖潛空間?！暗胤秸蛑С中履茉粗茪?，或支持氫能汽車推廣等等，并未從整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈進(jìn)行考慮。目前發(fā)電企業(yè)普遍面臨一個(gè)問題，即綠氫如何銷售的問題。廣東佛山以及河北張家口等少數(shù)地區(qū)有明確的氫能公交車用氫需求，其他地方政策并未有效銜接，氫能利用率低下，或者根本無(wú)法找到用戶?！眲⒗舱f(shuō)。
為了方便運(yùn)輸，國(guó)內(nèi)外密集部署氫氨醇一體化項(xiàng)目，如上文提及的馬士基使用的綠色甲醇燃料就是使用場(chǎng)景之一。目前，我國(guó)煤制甲醇產(chǎn)能占比超過(guò)80%，當(dāng)煤炭?jī)r(jià)格為500～1000元時(shí)，煤制甲醇的成本為1800～2700 元/噸，顯著低于3500～5500元/噸的綠色甲醇成本。
綠氨為煤電降碳提供了新路徑。我國(guó)去年印發(fā)的《煤電低碳化改造建設(shè)行動(dòng)方案（2024~2027年）》中提出，通過(guò)電解水制綠氫并合成綠氨，實(shí)施燃煤機(jī)組摻燒綠氨發(fā)電，替代部分燃煤。改造建設(shè)后煤電機(jī)組應(yīng)具備摻燒10%以上綠氨能力，燃煤消耗和碳排放水平顯著降低。
劉利安算了“一筆賬”，綠氨摻燒主要存在氨燃料成本高、綠氨供應(yīng)不足、高比例摻氨鍋電廠設(shè)備適應(yīng)性等問題。按照新能源電價(jià)0.3元/千瓦時(shí)計(jì)算，綠氨折合標(biāo)煤價(jià)格約4800元/噸，是當(dāng)前800元/噸標(biāo)煤現(xiàn)貨價(jià)的6倍。綜合測(cè)算，常規(guī)60萬(wàn)千瓦煤機(jī)摻燒20%的綠氨，度電成本將提高0.23元/千瓦時(shí)，摻燒50%的綠氨，度電成本將提高0.6元/千瓦時(shí)。當(dāng)新能源電價(jià)降至0.02元/千瓦時(shí)或碳價(jià)達(dá)到1350元/噸以上時(shí)，煤電摻燒綠氨才具有經(jīng)濟(jì)性。他建議可探索利用新能源棄電制備綠氨，提升項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)性。
運(yùn)行工況也是綠氫經(jīng)濟(jì)性的決定因素之一。業(yè)內(nèi)人士告訴記者，在生產(chǎn)端，由于風(fēng)能、太陽(yáng)能具有隨機(jī)波動(dòng)性，新能源出力受限；在消納端，以化工場(chǎng)景的氫氣需求為例，往往需要?dú)錃夤?yīng)>7000小時(shí)/年且連續(xù)穩(wěn)定，這種供需矛盾需要在項(xiàng)目設(shè)計(jì)、運(yùn)行管理上采取精準(zhǔn)預(yù)測(cè)、優(yōu)化控制等先進(jìn)技術(shù)手段，一定程度上進(jìn)一步推高了成本。
綠氫經(jīng)濟(jì)性問題并非無(wú)解，王集杰表示，近10年來(lái)，新能源電價(jià)已從1.0元/千瓦時(shí)降至0.1～0.2元/千瓦時(shí)，未來(lái)仍有下降空間。設(shè)備成本以1000標(biāo)方/時(shí)電解槽為例，其成本已從2018年的1000萬(wàn)元降低至當(dāng)前的500萬(wàn)元左右。
陳明軒對(duì)于綠氫經(jīng)濟(jì)性持樂觀態(tài)度，他認(rèn)為，綠氫的經(jīng)濟(jì)性提升有賴于電價(jià)下行、設(shè)備降本和高效運(yùn)行三方面協(xié)同突破，這也是業(yè)內(nèi)推動(dòng)綠氫逐漸平價(jià)化的主要路徑。目前國(guó)內(nèi)行業(yè)創(chuàng)新鏈不斷突破、產(chǎn)業(yè)鏈逐漸完備，綠氫成本有望逐步下降。
電氫協(xié)同面臨關(guān)鍵發(fā)展瓶頸
針對(duì)綠氫經(jīng)濟(jì)性難題，業(yè)內(nèi)認(rèn)為電氫協(xié)同是可行方案。
去年在佛山召開的“中國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)大會(huì)”上，中國(guó)工程院院士舒印彪指出，電氫耦合是構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的重要支撐。電氫耦合有利于促進(jìn)新能源消納和增強(qiáng)電力系統(tǒng)長(zhǎng)時(shí)間的調(diào)節(jié)能力。比如在新能源消納方面，綠氫是新能源規(guī)?；咝Ю玫闹匾d體，既可以就地利用，也可儲(chǔ)存后通過(guò)火電燃燒或通過(guò)燃?xì)廨啓C(jī)、氫燃機(jī)等再次發(fā)電，保障新能源安全穩(wěn)定消納。在調(diào)節(jié)能力方面，氫能具有能量密度大、清潔高效和大規(guī)模長(zhǎng)時(shí)間儲(chǔ)能的優(yōu)點(diǎn)，能夠增強(qiáng)系統(tǒng)長(zhǎng)時(shí)期的平衡調(diào)節(jié)能力以及應(yīng)對(duì)風(fēng)光出力不確定性和極端氣侯變化特征下的保供風(fēng)險(xiǎn)，并與電化學(xué)儲(chǔ)能、抽水蓄能等形成互補(bǔ)效應(yīng)，提升新型電力系統(tǒng)的整體調(diào)節(jié)能力。
簡(jiǎn)單而言，綠氫來(lái)自于綠電，綠氫也可以發(fā)電，電氫協(xié)同就是電和氫的 “互存互用”，實(shí)現(xiàn)1+1>2的價(jià)值體現(xiàn)，同時(shí)激活綠氫長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能的“新角色”。然而，電氫協(xié)同的實(shí)現(xiàn)，有賴于突破一些技術(shù)方面的關(guān)鍵瓶頸。
陳明軒表示，通常而言，電力系統(tǒng)以電磁暫態(tài)控制為核心，屬于典型的毫秒級(jí)響應(yīng)場(chǎng)景，而制氫屬于過(guò)程化工控制，涵蓋熱力學(xué)和電化學(xué)等復(fù)雜反應(yīng)，屬于分鐘級(jí)（甚至小時(shí)級(jí)）響應(yīng)場(chǎng)景，這兩種系統(tǒng)的自身特性差異大。因此在耦合過(guò)程中，不同系統(tǒng)模型的時(shí)空特性、表征機(jī)理、設(shè)計(jì)方案和控制理論都不盡相同。
劉利安認(rèn)為，風(fēng)電、光伏受天氣影響，發(fā)電功率波動(dòng)大（如光伏夜間無(wú)法發(fā)電）。目前普遍應(yīng)用電解堿水制氫技術(shù)，需穩(wěn)定的電力輸入。為此，波動(dòng)的發(fā)電功率輸出與穩(wěn)定的電力需求之間產(chǎn)生了矛盾，從而降低了電解槽的利用率。雖然PEM技術(shù)能夠適應(yīng)新能源波動(dòng)特性，但是這種技術(shù)成本高，是電解堿水制氫技術(shù)的2~3倍。綠電制氫一般在低電價(jià)時(shí)段制氫，這種模式導(dǎo)致制氫產(chǎn)量不穩(wěn)定，為此需配套儲(chǔ)能或混合能源系統(tǒng)，進(jìn)一步增加了成本。
除了上下游工段不連續(xù)，電氫供需空間也不匹配。政府政策研究人士劉強(qiáng)（化名）指出，我國(guó)綠氫資源與化工產(chǎn)能空間錯(cuò)配問題突出，風(fēng)電、光伏發(fā)電等可再生能源富集地區(qū)主要集中在西部的內(nèi)蒙古、甘肅、青海、新疆、四川、云南等地，本地消納綠氫空間有限，外送能力不足。而石油化工產(chǎn)能主要分布于中東部沿海地區(qū)，綠氫資源相對(duì)有限。雖然西部可再生能源可通過(guò)新建氫氣管道或改造天然氣管線輸送至中東部地區(qū)，也可以綠電形式利用特高壓輸電通道輸送至負(fù)荷終端，但電氫網(wǎng)絡(luò)協(xié)同運(yùn)行方式尚待研究。
對(duì)大基地制氫而言，這種供應(yīng)與需求的空間逆向分布更為突出。新能源大基地距離用氫企業(yè)較遠(yuǎn)，需要長(zhǎng)距離運(yùn)輸，導(dǎo)致輸氫成本激增。
劉利安指出，大基地是綠氫未來(lái)主要的制備場(chǎng)景，可以簡(jiǎn)單認(rèn)為新能源上網(wǎng)電價(jià)為綠氫的購(gòu)電成本。目前某省日前市場(chǎng)低電價(jià)（0.2元/千瓦時(shí)以下）持續(xù)時(shí)間約為10小時(shí)，若利用低電價(jià)制氫，年利用小時(shí)僅為3600小時(shí)，遠(yuǎn)低于經(jīng)濟(jì)性利用小時(shí)數(shù)5000小時(shí)。在如此低的利用小時(shí)數(shù)下，制氫成本將進(jìn)一步上升。另外，新能源場(chǎng)站制氫用電目前處于灰色地帶，即暫時(shí)按照廠用電進(jìn)行管理，或上網(wǎng)電價(jià)進(jìn)行內(nèi)部結(jié)算，隨著規(guī)模的增大，是否納入工商業(yè)用電范疇值得商榷。
在體制機(jī)制層面，也存在不匹配之處。劉強(qiáng)（化名）表示，目前我國(guó)尚未針對(duì)綠氫產(chǎn)業(yè)鏈建立完整的項(xiàng)目管理、并網(wǎng)調(diào)度、電價(jià)政策與綠色認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)，這些都給綠氫化工的有序發(fā)展帶來(lái)困難。綠氫與化工行業(yè)具有巨大協(xié)同發(fā)展?jié)摿?，需以系統(tǒng)性思維開展綠氫化工頂層設(shè)計(jì)。
陳明軒建議，促進(jìn)“電氫協(xié)同”應(yīng)進(jìn)一步加大科技創(chuàng)新力度，深挖化工和新能源交叉領(lǐng)域的前沿科學(xué)問題，建立適用于化工+新能源耦合的研究范式。在鼓勵(lì)新技術(shù)路線涌現(xiàn)的基礎(chǔ)上，著力推進(jìn)行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)，推進(jìn)電氫領(lǐng)域的人才培養(yǎng)，加大化工和新能源領(lǐng)域人才的有機(jī)融合。
劉利安表示，處理好電氫協(xié)同的關(guān)鍵，一是高度重視技術(shù)創(chuàng)新與研發(fā)，重點(diǎn)研發(fā)寬功率、適應(yīng)波動(dòng)性強(qiáng)的制氫技術(shù)，促進(jìn)制氫與新能源出力特性相匹配，加大國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程，降低造價(jià)成本。完善市場(chǎng)機(jī)制，通過(guò)新能源制氫、氫能發(fā)電的方式，推動(dòng)“電、氫、電”閉環(huán)發(fā)展。完善現(xiàn)貨市場(chǎng)電價(jià)機(jī)制，通過(guò)低價(jià)制氫、高價(jià)發(fā)電的模式，使“電氫協(xié)同”模式在現(xiàn)貨市場(chǎng)中獲得收益。同時(shí)，打通下游應(yīng)用領(lǐng)域，在工業(yè)脫碳上加大綠氫對(duì)化石燃料的替代，在交通領(lǐng)域以公共交通、重卡、船舶為綠氫應(yīng)用突破口，打通制約綠氫應(yīng)用的“最后一公里”。
需在市場(chǎng)淬煉中“摔打”
我國(guó)綠氫行業(yè)經(jīng)歷過(guò)去幾年的迭代進(jìn)步，在產(chǎn)業(yè)鏈和創(chuàng)新鏈的融合上快速發(fā)展，在自主創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)培育、場(chǎng)景開拓、政策法規(guī)取得了長(zhǎng)足進(jìn)步，多個(gè)項(xiàng)目和技術(shù)裝備的指標(biāo)達(dá)到甚至領(lǐng)先國(guó)際一流水平，但這些點(diǎn)狀的進(jìn)展尚未聚合成勢(shì)，距離實(shí)現(xiàn)真正的產(chǎn)業(yè)化還有很長(zhǎng)的路要走。
業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，綠氫制備需要繼續(xù)降低電價(jià)以及設(shè)備成本，制備成本降低至15元/千克時(shí)，方有能力與化石能源相競(jìng)爭(zhēng)。在產(chǎn)業(yè)發(fā)展初期，掃清綠氫發(fā)展的藩籬對(duì)提高其經(jīng)濟(jì)性而言至關(guān)重要。
發(fā)展初期，政策扶持不可缺少。雖然氫能已經(jīng)被納入《能源法》，但還需繼續(xù)完善頂層設(shè)計(jì)，疏通制約綠氫發(fā)展的關(guān)鍵障礙。對(duì)于新能源電站制氫設(shè)施，在政策方面應(yīng)將用電納入廠用電管理，排除電站“后顧之憂”。建立綠氫溯源認(rèn)證體系，明晰綠氫的“綠色”屬性。
政策扶持的重點(diǎn)，是體現(xiàn)其環(huán)境價(jià)值。劉強(qiáng)（化名）建議，在監(jiān)管層面，建議加強(qiáng)覆蓋氫能制備、儲(chǔ)運(yùn)、應(yīng)用全供應(yīng)鏈碳足跡核算的標(biāo)準(zhǔn)體系研究，研究制定綠氫行業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)，建立健全綠氫相關(guān)法律法規(guī)和監(jiān)管制度，積極參與綠氫國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)制定。
劉利安認(rèn)為，綠氫相比灰氫具有明顯的環(huán)境屬性，但是這部分價(jià)值未能充分體現(xiàn)。未來(lái)，隨著碳市場(chǎng)的不斷完善，化石能源制氫將被納入碳市場(chǎng)，意味著化石能源制氫成本可能進(jìn)一步上漲，將間接提升綠氫競(jìng)爭(zhēng)性。
王集杰指出，推動(dòng)綠氫產(chǎn)業(yè)化，一方面要對(duì)其綠色產(chǎn)品屬性予以肯定，另一方面要健全綠氫全產(chǎn)業(yè)鏈。在產(chǎn)業(yè)鏈延伸方面，航海領(lǐng)域?qū)τ谔娲剂闲枨笸?，綠色甲醇、綠氨被視為替代燃料的有利競(jìng)爭(zhēng)者，這一領(lǐng)域有可能在綠氫產(chǎn)業(yè)方面率先實(shí)現(xiàn)突破。
市場(chǎng)激勵(lì)方面，綠氫作為長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能需要受到普遍關(guān)注。長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能是綠氫的典型優(yōu)勢(shì)。新型電力系統(tǒng)建設(shè)需要足量的儲(chǔ)能進(jìn)行支撐，目前綠氫作為長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能并未受到重視。這方面需要進(jìn)一步完善市場(chǎng)機(jī)制，通過(guò)低價(jià)制氫、高價(jià)發(fā)電的方式為氫能提供盈利空間；另外長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能作為電源側(cè)的備用屬性不能忽視，需要在容量電價(jià)方面得到補(bǔ)償。
但政府扶持不可長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)，綠氫產(chǎn)業(yè)化的根本在于參與主體在市場(chǎng)淬煉中“摔打”出真本事。陳明軒指出，綠氫具備市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力并規(guī)?；l(fā)展是一個(gè)動(dòng)態(tài)變化的過(guò)程，很難以一個(gè)靜態(tài)的觀點(diǎn)來(lái)預(yù)測(cè)某一個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)行業(yè)的成熟度，但技術(shù)研發(fā)和應(yīng)用示范需要進(jìn)一步突破，在電氫復(fù)雜系統(tǒng)的協(xié)同控制方法、裝備設(shè)計(jì)加工制造水平和使用壽命、更加穩(wěn)定可靠的催化劑等原材料工藝、氫氣的儲(chǔ)存和加注等領(lǐng)域仍需開展持續(xù)的深入的理論創(chuàng)新和技術(shù)應(yīng)用示范。
技術(shù)創(chuàng)新方面，王集杰建議，加快PEM電解技術(shù)以及陰離子膜電解水（AEM）等快負(fù)荷、調(diào)節(jié)速率快等技術(shù)的研發(fā)，推動(dòng)降本增效。攻關(guān)液態(tài)氫存儲(chǔ)與運(yùn)輸技術(shù)，降低運(yùn)輸成本。
