2021年以來，大型能源企業(yè)及上市公司紛紛上馬綠氫項目，如中石化、國電投、華能集團(tuán)、中石油等，其他領(lǐng)域企業(yè)如晶科能源、億利集團(tuán)、協(xié)鑫集團(tuán)等也紛紛宣布入局綠氫領(lǐng)域。此形勢下，有人甚至提出“2021年是綠氫元年”。
氫能根據(jù)制取方式和碳排放量不同，主要分為灰氫、藍(lán)氫、綠氫。目前國內(nèi)氫能產(chǎn)量中，有超過60%的氫屬于灰氫，綠氫占比僅有1-2%，市場仍處于起步階段。眾多企業(yè)于此時涌入綠氫產(chǎn)業(yè)意欲何為?國內(nèi)綠氫發(fā)展正在呈現(xiàn)出怎樣的格局?綠氫這條路好走嗎?
綠氫熱：能源企業(yè)、光伏巨頭“入場”
目前國內(nèi)制氫路線主要有化石能源制氫(包括煤制氫、天然氣制氫等)、工業(yè)副產(chǎn)氫、電解水制氫。其中以化石能源為原料，通過自熱重整等方法制造的氫氣被稱為“灰氫”;用化石能源燃料制取且對釋放二氧化碳進(jìn)行處理的氫氣被稱為“藍(lán)氫”;使用可再生能源發(fā)電電解或者光解制取的氫氣被成為“綠氫”。
綠氫因為無污染、無溫室氣體排出，被認(rèn)為是未來理想的制氫方式， 且在雙碳背景下備受行業(yè)關(guān)注。
高工產(chǎn)研氫電研究所(GGII)統(tǒng)計顯示，2020年中國新投資制氫項目約23個，其中綠氫項目7個(占比30%)。2021年國內(nèi)推進(jìn)綠氫項目勢頭更加強(qiáng)勁：
9月，中石化的首個兆瓦級電解水制氫示范項目在中原油田啟動建設(shè)。該項目建成后將成全國最大的兆瓦級可再生電力電解水制氫工程，每天可生產(chǎn)1.12噸超純氫。
7月，協(xié)鑫集團(tuán)高調(diào)對外發(fā)布旗下協(xié)鑫新能源的氫能戰(zhàn)略，具體目標(biāo)為：藍(lán)氫——首期建成年產(chǎn)230萬噸合成氨，逐步擴(kuò)能至每年400萬噸生產(chǎn)規(guī)模，可供應(yīng)國內(nèi)70萬噸藍(lán)氫;綠氫——2025年建設(shè)100座綜合能源站，達(dá)到40萬噸年產(chǎn)能。
6月15日，國電投氫能與承德人民政府簽署氫能領(lǐng)域戰(zhàn)略合作協(xié)議，雙方將共建京津冀綠氫供給基地，推動可再生能源發(fā)電與制氫協(xié)同發(fā)展，加快交通、供能領(lǐng)域化石能源代替。
3月31日，隆基股份正式注冊成立西安隆基氫能科技有限公司(下稱“隆基氫能”)。隆基股份的創(chuàng)始人李振國親自擔(dān)任董事長、總經(jīng)理，公司將在光伏制氫等方面展開深入布局。
2021年，陽光電源也正式成立了陽光氫能科技有限公司，深入開展電解水制氫業(yè)務(wù)。晶科科技公開對外表示，將布局綠電交易、碳交易和光伏制氫等產(chǎn)業(yè)，并首次提出光伏“同心圓”的發(fā)展模式。
大型能源企業(yè)、光伏巨頭均在布局綠氫產(chǎn)業(yè)。它們?nèi)绱藶楹未笠?guī)模涉足綠氫?
背后動因：助力各領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)脫碳
“這是外因和內(nèi)因兩個方面的驅(qū)動。”一位氫能業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，外因是國家3060雙碳目標(biāo)的設(shè)定，對于氫能產(chǎn)業(yè)有了直接的刺激，這必然會帶來更多的產(chǎn)業(yè)外資本進(jìn)入氫能領(lǐng)域;內(nèi)因是，中國光伏發(fā)電成功實現(xiàn)平價上網(wǎng)，多數(shù)光伏企業(yè)自身發(fā)展進(jìn)入了瓶頸期或平臺期，需要找到新的發(fā)展方向。
除了以上兩大原因，光伏企業(yè)們?nèi)刖志G氫也都是深思熟慮。陽光電源氫能事業(yè)部營銷總監(jiān)方偉透露，公司早在2016年就在公司內(nèi)部成立了氫能的研究小組，最終選擇氫能業(yè)務(wù)有兩個主要原因：一是因為氫能的發(fā)展逐漸被大家所關(guān)注，重要性在不斷增強(qiáng);二是氫能與公司的主業(yè)(新能源)結(jié)合的非常緊密。
隆基的氫能戰(zhàn)略也有類似的考慮。隆基氫能副總經(jīng)理王英歌表示：“隆基拓展氫能業(yè)務(wù)有兩個方面的考慮，作為光伏企業(yè)，隆基擁有全套的光伏解決方案，我們希望利用光伏的技術(shù)優(yōu)勢與電解水制氫結(jié)合。另外一點(diǎn)是中國在提出雙碳目標(biāo)之后，除了電力領(lǐng)域需要深化清潔能源對化石能源的替代，還有很多領(lǐng)域是目前可再生能源難以實現(xiàn)脫碳的。”
一言蔽之，在自身發(fā)展需要新的方向，以及“3060雙碳目標(biāo)”涉及整個國家方方面面的背景下，光伏企業(yè)憑借自身光伏技術(shù)優(yōu)勢，踏上了助力國家多個工業(yè)門類以及生產(chǎn)生活多個領(lǐng)域通過使用綠氫進(jìn)行脫碳的道路。
“可再生能源發(fā)電或者說綠電可以保證我們的電力系統(tǒng)實現(xiàn)100%的脫碳。但并不是全世界所有的工業(yè)門類以及生產(chǎn)生活的所有領(lǐng)域都可以實現(xiàn)電氣化。在無法實現(xiàn)電氣化的領(lǐng)域，實現(xiàn)脫碳的一個必經(jīng)之路就是使用綠氫。”西門子新能源業(yè)務(wù)全球首席戰(zhàn)略官兼新能源亞太區(qū)業(yè)務(wù)負(fù)責(zé)人趙作智表示。
發(fā)展挑戰(zhàn)：多只“攔路虎”擋道
我國發(fā)展綠氫已經(jīng)具備一定的基礎(chǔ)條件：比如風(fēng)資源、光資源和水電資源豐富，2020年全國棄風(fēng)電量166.1億千瓦時，棄光電量52.6億千瓦時，主要河流棄水電量301億千瓦時。此外，在所有影響綠氫制造的成本因素中，電價是最大的限制性因素，目前這一限制因素也基本不存在，甚至說還為綠氫大規(guī)模制備提供了經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)。
“20年前光伏發(fā)電是5元/度，2021年國家電投在四川報出的上網(wǎng)價是0.15元/度，沙特阿拉伯的一個項目也報出1.04美分/度。” 上海交通大學(xué)副校長、中國工程院院士黃震認(rèn)為，通過電力系統(tǒng)的深度脫碳和可再生能源的替代，可實現(xiàn)“綠氫”的大規(guī)模應(yīng)用，最終實現(xiàn)零碳排放。
這些已有條件一定程度應(yīng)該也是眾多企業(yè)入局綠氫的重要原因。但是，這并不等于發(fā)展綠氫就“一片坦途”，它所面臨挑戰(zhàn)也是巨大的。
其一，風(fēng)光水電資源在我國呈現(xiàn)出極強(qiáng)的地域性，比如西北地區(qū)風(fēng)光資源豐富且開發(fā)潛力巨大，但是缺乏廣泛的氫能應(yīng)用市場，氫能應(yīng)用市場當(dāng)前主要集中在東南沿海地區(qū)。那么是否可將氫氣從西北地區(qū)運(yùn)輸?shù)綎|南地區(qū)?目前氫氣通過管道運(yùn)輸還存在技術(shù)上的難題。
“目前氫氣通過管道運(yùn)輸還存在技術(shù)上的難題。”國內(nèi)一家氫氣運(yùn)輸設(shè)備制造商負(fù)責(zé)人說，“除非對現(xiàn)有天然氣管道進(jìn)行大規(guī)模的改造，否則管輸氫氣很可能存在較大隱患。而用罐車運(yùn)輸氫氣，較為經(jīng)濟(jì)的輻射半徑大概在以氫氣制造為中心的500公里范圍內(nèi)。”
其二，相對于灰氫和藍(lán)氫，綠氫依然缺乏經(jīng)濟(jì)上的競爭力?，F(xiàn)階段綠氫最大的優(yōu)勢是零碳排放，但碳排放偏偏對用戶缺乏經(jīng)濟(jì)性約束。
“現(xiàn)在單純讓綠氫和煤制氫、天然氣制氫、工業(yè)副產(chǎn)品制氫相比，成本還是相對較高的。”王英歌說。不過他預(yù)測，未來中國各地區(qū)會有更強(qiáng)的碳排放約束，以及逐漸完善的覆蓋全行業(yè)的碳市場。這些因素都會增加化石能源制氫的成本，有利于綠氫的發(fā)展。
其三，補(bǔ)貼方面，綠氫企業(yè)可能不會得到國家的直接補(bǔ)貼?，F(xiàn)已有人預(yù)測國家可能會更加傾向于支持氫能的用能端，而且不再過多地使用直接補(bǔ)貼。“例如部分城市出臺對于氫燃料汽車的支持政策或者是其他使用綠氫工業(yè)項目可以得到其他政策。”一位大連化物所相關(guān)人士表示。這一點(diǎn)意味，綠氫企業(yè)在發(fā)展上基本沒有外援，只能“靠自己”。
多只“攔路虎”擋道下，有相關(guān)人士表示，綠氫是很好的技術(shù)方向，但是它要實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化還有很大的難度，需要很長的時間。綠氫行業(yè)未來不可預(yù)期的大量投入——包括時間投入和資本投入，都需要企業(yè)有充足的思想準(zhǔn)備。
