對(duì)我國而言，氫能的主要來源應(yīng)是可再生能源，同時(shí)可再生能源也需要?dú)淠苓M(jìn)行儲(chǔ)能，二者相互需要，只有這樣，氫能才真正具有戰(zhàn)略意義。

舒適、平穩(wěn)，與平常汽車幾乎無異，這是記者近日在河北省張家口市乘坐氫能大巴車時(shí)的直觀感受。張家口市是風(fēng)能、光伏等可再生能源發(fā)電取得明顯成效的城市，同時(shí)也是我國氫燃料電池汽車使用數(shù)量最多的地級(jí)市，今年已投入使用氫燃料電池公交車達(dá)74輛，并配套一座日加氫50輛車的加氫站。以無法上網(wǎng)的可再生能源“棄電”制氫，成為張家口市氫能汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要推動(dòng)力。

那么，張家口市的氫能汽車發(fā)展經(jīng)驗(yàn)是否可復(fù)制?以可再生能源發(fā)電制氫具備哪些優(yōu)勢?大規(guī)模市場化運(yùn)行還存在哪些障礙?

氫能與可再生能源相互需要

氫燃料被視為汽車能源的一種終極解決方案，目前制氫的主要技術(shù)路線包括化石/化工原料制氫，煤制氫、天然氣制氫，電解水制氫以及化工副產(chǎn)氫等。其中，電解水制氫以其工藝簡單、無污染等優(yōu)點(diǎn)受到業(yè)內(nèi)關(guān)注。目前，我國已經(jīng)形成以億華通等為代表的一批成熟的氫燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)企業(yè)，累計(jì)推廣氫燃料電池汽車2000多輛。

“除相關(guān)扶持政策外，張家口有豐富的風(fēng)能和太陽能進(jìn)行低成本的氫能制備，大大降低了氫能的使用成本。目前，張家口市的氫氣價(jià)格為30元/公斤，全國最低。”在談及張家口氫能汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的秘訣時(shí)，該市公交總公司車技部部長霍俊青介紹。

對(duì)此，中國電動(dòng)汽車百人會(huì)理事長陳清泰在日前召開的第一屆中國·張家口氫能與可再生能源論壇上表示，我國以風(fēng)電、光電為代表的分布式清潔能源快速發(fā)展，但如何將這些可再生能源順暢地運(yùn)用到終端，目前尚未有很好的解決辦法，導(dǎo)致供給端棄風(fēng)、棄水、棄光問題十分嚴(yán)重。“通過分布式風(fēng)電、光電制氫以及微電網(wǎng)可以消納大部分清潔電力。”陳清泰強(qiáng)調(diào)。

“對(duì)我國而言，氫能的主要來源應(yīng)是可再生能源，同時(shí)可再生能源也需要?dú)淠苓M(jìn)行儲(chǔ)能，二者相互需要，只有這樣，氫能才真正具有戰(zhàn)略意義。”中國科學(xué)院院士歐陽明高認(rèn)為，最終的集中儲(chǔ)能應(yīng)是氫能，氫氣也可直接進(jìn)入輸送管道，這是集中式、大規(guī)模、長時(shí)間可再生能源儲(chǔ)存的最佳方式。

歐陽明高進(jìn)一步表示，必須從能源革命的層面來看氫能，而不只是從電動(dòng)汽車革命的角度。能源革命帶來的轉(zhuǎn)型應(yīng)是由以煤為主轉(zhuǎn)向以可再生能源為主的多元能源結(jié)構(gòu)，而非從以煤為主轉(zhuǎn)向以油氣為主。

產(chǎn)業(yè)化面臨多道難題

事實(shí)上，可再生能源發(fā)電制氫近年來也得到了國家政策的支持。2017年11月，國家發(fā)改委和國家能源局聯(lián)合印發(fā)的《解決棄水棄風(fēng)棄光問題實(shí)施方案》就明確提出“鼓勵(lì)可再生能源富集地區(qū)布局建設(shè)電力制氫”。

但是，多位業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，大規(guī)模以可再生能源發(fā)電制氫仍存在諸多難題。

“首先是缺乏支持性電價(jià)政策，其次設(shè)備還需不斷加強(qiáng)創(chuàng)新和研發(fā)。”中船重工七一八所所長李俊華坦言。

記者獲悉，2018年6月，廣東省出臺(tái)了支持采用電解水制氫的政策，其中電價(jià)最高限定0.26元/千瓦時(shí)。而即便如此，電解水制氫的綜合成本依然高達(dá)2.4元/立方米，不具價(jià)格優(yōu)勢。記者了解到，氫能發(fā)展排頭的張家口市，其電價(jià)實(shí)際優(yōu)惠到了0.15元/千瓦時(shí)左右。

而從電解水設(shè)備來講，其造價(jià)也比其他制氫方式偏高。相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，同等規(guī)模的制氫系統(tǒng)，電解水制氫造價(jià)是天然氣制氫的1.5倍，甚至可以高達(dá)煤制氫的3倍。

一位電解水制氫企業(yè)相關(guān)負(fù)責(zé)人表示，除了電價(jià)與設(shè)備外，我國可再生能源發(fā)電制氫還缺乏規(guī)模化的應(yīng)用實(shí)踐。目前，單臺(tái)最大規(guī)模的裝置產(chǎn)氫量為1000立方米/小時(shí)，通過多臺(tái)并聯(lián)，最大產(chǎn)能也只達(dá)到5000立方米/小時(shí)，而針對(duì)可再生能源發(fā)電波動(dòng)特性的相關(guān)實(shí)踐尚處于示范階段，亟待建設(shè)規(guī)模化的示范項(xiàng)目。

“此外，地域性特征也是可再生能源制氫面臨的一大難題。”上述負(fù)責(zé)人進(jìn)一步表示，目前，我國可再生能源所產(chǎn)生的棄電都有明顯的地域性，如棄水主要發(fā)生在四川、云南，棄風(fēng)主要發(fā)生在新疆、甘肅、內(nèi)蒙古等地，而這些地區(qū)的氫能消納能力卻相對(duì)有限。

頂層設(shè)計(jì)很關(guān)鍵

那么，可再生能源制氫如何才能駛?cè)肟燔嚨?

李俊華建議，在可再生能源富集省份，相關(guān)政府部門應(yīng)盡快組織整個(gè)省一級(jí)的可再生能源制氫發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃，在做好示范后，盡快啟動(dòng)其他城市范圍內(nèi)的建設(shè);同時(shí)，政府相關(guān)部門應(yīng)協(xié)調(diào)域內(nèi)電網(wǎng)公司和能源集團(tuán)，在將來可再生能源制氫上予以政策性電價(jià)優(yōu)惠。

“針對(duì)可再生能源的地域性特征，應(yīng)加快開發(fā)低成本、高效率的氫氣儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)，包括液氫儲(chǔ)運(yùn)、有機(jī)物儲(chǔ)氫、天然氣摻氫等。”前述電解水制氫企業(yè)負(fù)責(zé)人表示。

對(duì)此，中石化集團(tuán)公司副總裁黃文生表示，中石化自2017年以來就積極在全國開展加氫站建設(shè)，制定了氫氣的制、儲(chǔ)、運(yùn)、加整體布局方案，目前已在國內(nèi)確立10家加氫站選址。

陳清泰則認(rèn)為，包括可再生能源發(fā)電制氫在內(nèi)的氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展涉及到跨界技術(shù)的協(xié)同及產(chǎn)業(yè)鏈的重建，涉及到產(chǎn)業(yè)政策、能源政策、基礎(chǔ)設(shè)施、商業(yè)模式以及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、政策法規(guī)等諸多領(lǐng)域的密切配合，是一個(gè)大系統(tǒng)，需要政、產(chǎn)、學(xué)、研各方齊心協(xié)力。“基于氫能發(fā)展具有強(qiáng)大的正外部性和系統(tǒng)性等特點(diǎn)，政府應(yīng)該承擔(dān)起統(tǒng)籌協(xié)調(diào)各方，充分建立良好的產(chǎn)業(yè)生態(tài)，而發(fā)展過程中則應(yīng)充分發(fā)揮市場的推動(dòng)力。”陳清泰強(qiáng)調(diào)。

工信部裝備工業(yè)司副司長羅俊杰表示，工信部將會(huì)同有關(guān)部門加強(qiáng)包括可再生能源制氫在內(nèi)的氫能產(chǎn)業(yè)的協(xié)同創(chuàng)新和頂層設(shè)計(jì)，如構(gòu)建供給體系、加強(qiáng)技術(shù)攻關(guān)等，但對(duì)于消費(fèi)端，如氫能汽車，將尤其注意防止過去以補(bǔ)貼為目的、盲目開展低水平重復(fù)建設(shè)問題的發(fā)生。