風(fēng)電制氫，會(huì)不會(huì)成為下一個(gè)風(fēng)口？

一方面可以解決風(fēng)電的本地消納，一方面可以發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)，風(fēng)電制氫發(fā)展正當(dāng)時(shí)。

日前有報(bào)道稱，由河北建投新能源有限公司投資，與德國(guó)McPhy、Encon等公司進(jìn)行技術(shù)合作、投資總額20.3億元的風(fēng)電制氫項(xiàng)目正在加速建設(shè)，目前，一期200兆瓦風(fēng)電場(chǎng)項(xiàng)目已并網(wǎng)發(fā)電。

項(xiàng)目引進(jìn)德國(guó)風(fēng)電制氫先進(jìn)技術(shù)及設(shè)備，計(jì)劃在河北省沽源縣新建200兆瓦容量風(fēng)電場(chǎng)、10兆瓦電解水制氫系統(tǒng)以及氫氣綜合利用系統(tǒng)。根據(jù)項(xiàng)目負(fù)責(zé)人的消息，項(xiàng)目建成后，可形成年制氫1752萬(wàn)標(biāo)準(zhǔn)立方米的生產(chǎn)能力。

該項(xiàng)目依照河北省總體氫能產(chǎn)業(yè)規(guī)劃進(jìn)行建設(shè)，一部分氫氣用于工業(yè)生產(chǎn)，降低工業(yè)制氫產(chǎn)業(yè)中煤炭、天然氣等能源消耗量;另一部分將在氫能源動(dòng)力汽車產(chǎn)業(yè)具備發(fā)展條件時(shí)，用于建設(shè)配套加氫站網(wǎng)絡(luò)，支持河北省清潔能源動(dòng)力汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

什么是風(fēng)電制氫?

首先我們來(lái)談一談“氫”。氫，不僅僅是清潔的燃料和能源，還是重要的化工合成原料(比如氨、鹽酸、硬化油、合成甲醇等)，而氫并不是一次能源，需要利用其它的能源轉(zhuǎn)化生產(chǎn)。

制氫主要方法有兩類，一是通過(guò)化石能源(比如天然氣、原油或煤炭等原料)，與水蒸氣在高溫下經(jīng)蒸汽轉(zhuǎn)化法、部分氧化法、煤氣化法等工藝生成;二是利用電解水生產(chǎn)氫，傳統(tǒng)的化石能源制氫方法帶來(lái)了大量的二氧化碳排放，并不能真正地達(dá)到清潔，電解水制氫是目前應(yīng)用較廣且比較成熟的方法之一，國(guó)內(nèi)電解水制氫的能效在72%~82%。

風(fēng)電制氫，就是將風(fēng)力發(fā)出的電直接通過(guò)水電解制氫設(shè)備將電能轉(zhuǎn)化為氫氣。具體的過(guò)程是這樣的：風(fēng)力發(fā)電—電解水—制氫制氧—氫氣能源—發(fā)電、制熱、炊事、取暖、交通工具使用等。

利用大規(guī)模的風(fēng)電進(jìn)行電解水制氫，不僅可以減少化石能源消耗，降低污染物排放，提升電網(wǎng)消納能力，也可以實(shí)現(xiàn)風(fēng)電與煤化工、石油化工的多聯(lián)產(chǎn)。如果能利用棄風(fēng)來(lái)制氫則是更理想的狀態(tài)，棄風(fēng)電量本來(lái)就是丟掉的，成本為零。

風(fēng)電制氫將提高風(fēng)能的利用率。根據(jù)專業(yè)人士的解釋，風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)出的風(fēng)電只需進(jìn)行簡(jiǎn)單的變壓、整流處理，將電壓通過(guò)變壓器調(diào)整到所需電壓、將交流電整流為直流電即可制氫。如果采用風(fēng)電制氫的模式，風(fēng)電場(chǎng)就不用建設(shè)并網(wǎng)設(shè)備，風(fēng)電機(jī)組會(huì)大大簡(jiǎn)化，風(fēng)能的利用率也可得到有效提高。

而且，風(fēng)電制氫將帶來(lái)環(huán)境效益。以千萬(wàn)千瓦級(jí)風(fēng)電場(chǎng)為例，1小時(shí)產(chǎn)生1000萬(wàn)千瓦時(shí)的電，按5千瓦時(shí)電能產(chǎn)生1立方米氫氣計(jì)算，則可以生產(chǎn)200萬(wàn)立方米氫氣，相當(dāng)于24000噸優(yōu)質(zhì)煤炭熱值的能量。

風(fēng)電制氫并不是那么簡(jiǎn)單

首先，成本高，每生產(chǎn)1立方米氫氣的成本來(lái)看，煤制氫成本不足1元，而每生產(chǎn)1立方米氫氣需要消耗電5.1-5.2千瓦時(shí)，雖然可以利用低谷電等價(jià)格相對(duì)較低的電力，即便按棄風(fēng)發(fā)電價(jià)格每千瓦時(shí)0.25元計(jì)算，風(fēng)電制氫僅電的成本就為1.25元，沒有競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。

其次，運(yùn)輸成本高，根據(jù)《中國(guó)能源雜志》2015年的一篇報(bào)道，華北地區(qū)一制氫廠，電解水制成的高純氫，批量售價(jià)為8元/立方米左右(含運(yùn)費(fèi)，即利用槽車送貨上門)，批量自提貨價(jià)格為3-3.5元/立方米，瓶裝的高純氫售價(jià)(含運(yùn)費(fèi))則高達(dá)150元/瓶，折合30元/立方米。運(yùn)輸成本對(duì)氫氣價(jià)格影響很大。

再次，風(fēng)電難以直接用來(lái)制氫，需求氫氣的石化企業(yè)大都在沿海，而風(fēng)電機(jī)組都建設(shè)在內(nèi)陸，風(fēng)電還需借助火電的電網(wǎng)運(yùn)輸。

最后，風(fēng)電直接并網(wǎng)很尷尬，風(fēng)電并網(wǎng)時(shí)為了避免電網(wǎng)的大幅度波動(dòng)，需要建造比風(fēng)電場(chǎng)總?cè)萘看?-3倍的“調(diào)壓控制電站”(常規(guī)能源的電站了)來(lái)解決風(fēng)力發(fā)電不穩(wěn)定的問題。這樣一來(lái)，調(diào)控電站加大了常規(guī)能源的使用，好像有些違背初衷了。

如今，河北省沽源縣新建200兆瓦容量風(fēng)電場(chǎng)、10兆瓦電解水制氫系統(tǒng)以及氫氣綜合利用系統(tǒng)同時(shí)建設(shè)，風(fēng)電直接用于制氫、制成的氫氣直接應(yīng)用于當(dāng)?shù)氐臍淠墚a(chǎn)業(yè)規(guī)劃，看起來(lái)一舉多得。