綠氫經濟性難題何解？

近年來，在相關政策推動和產業積極參與下，我國氫能產業迎來快速發展。但整體來看，由于尚處發展初期，綠氫成本相對較高，經濟性成為制約氫能產業規模化發展的關鍵問題之一。

日前，國家能源局印發的《2024年能源工作指導意見》指出，要加快能源新業態新模式。編制加快推動氫能產業高質量發展的相關政策，有序推進氫能技術創新與產業發展，穩步開展氫能試點示范，重點發展可再生能源制氫，拓展氫能應用場景。

作為一種清潔零碳能源，氫能被認為是未來較具潛力的脫碳燃料。近年來，在相關政策推動和產業積極參與下，我國氫能產業迎來快速發展。但整體來看，由于尚處發展初期，綠氫成本相對較高，經濟性成為制約氫能產業規模化發展的關鍵問題之一。

項目持續增長

浙商證券研報指出，新型電力系統構建及傳統行業綠色轉型雙輪驅動下，未來綠氫市場增量巨大。“預計到2060年左右，我國氫氣年均總需求約1.3億噸，可再生能源電解水制氫占比將超過70%，成為有效供氫主體。以可再生能源為主體的電力系統長周期、大容量儲能與調峰對可再生能源制氫產業的電力輸出，疊加鋼鐵、化工、水泥、交通運輸等行業通過與綠氫產業耦合釋放大規模氫能消費需求潛力，將成為未來可再生能源制氫產業發展的兩大主要驅動力。”

得益于較大的未來市場需求預期，近年來，我國綠氫示范項目數量持續增長，電解水制氫進入大規模示范新階段。

2023年8月，我國首個萬噸級光伏發電直接制綠氫項目——新疆庫車綠氫示范項目全面建成投產。據了解，隨著配套的光伏電站實現全容量并網，該項目可以滿負荷生產綠氫，每年生產2萬噸綠氫，用于替代煉油加工中使用的天然氣制氫，實現現代油品加工與綠氫耦合低碳發展，全面建成投產標志著我國綠氫工業化規模應用實現零的突破。截至去年12月21日，新疆庫車綠氫示范項目已平穩運行4200小時，累計向用戶端塔河煉化輸送綠氫2236萬方。

中國產業發展促進會氫能分會的統計數據顯示，2023年，我國簽約、獲批及公示的綠氫項目數量累計達74個，項目規劃總投資突破4700億元，全部投產后新增綠氫產能將達280萬噸/年，預計到2024年底，綠氫項目新增數量將超過100個。

降本是首要問題

當前，我國綠氫產業仍處在發展初期，主要以示范項目為主，并不具備經濟性。在業內看來，綠氫偏高的成本是目前制約氫能產業大規模發展的主要問題。

清華大學化工系副研究員唐城此前接受記者采訪時指出，目前電解水制氫成本仍偏高，是化石能源制氫的3—5倍，且現有成熟的電解槽裝備對波動性光伏和風電的適應性較差，主要還是以市電為主，并不是真正意義上的綠氫。

中國科學院大連化學物理研究所研究員王集杰指出，整體來看，在綠氫的成本構成中，電費占70%，設備投入、其他運行成本占30%。在西部風光資源較好的內蒙古、甘肅、寧夏、青海、新疆一帶，光伏發電每度已經低于2角錢，風電略高一點。如果按1方氫耗5度電來算，制1方氫氣的整體成本為1.4元左右，而煤制氫的成本大概是每方0.6—0.8元。另外，由于可再生能源發電存在間歇性，無法保證生產的連續性。因此，現在一些項目會使用部分市電讓電解槽盡量連續運行，這樣一來，成本就更高了，而且這也會導致生產出來的氫并不是真正意義上的綠氫。

北京清華工業開發研究院副院長、水木明拓（達茂）氫能源科技有限公司總經理付小龍日前接受《中國能源報》等媒體采訪時指出，在整體行業投入中，資本缺環或投資不足的情況還是非常明顯。“在行業發展前期，企業付出高額投資成本時，誰來為綠氫的綠色溢價買單，目前這樣的資本是缺乏的。”

因此，在付小龍看來，目前首先需要解決綠氫的成本問題，盡可能降低成本，同時要跟全球市場去談綠色溢價，只有這兩件事情解決了，綠氫的商業邏輯才會成立。

持續推動技術和商業模式創新

如何破解目前制約綠氫產業發展的經濟性難題？

多位業內人士指出，首先在生產端，要持續推動電解水制氫技術創新，提高綠氫制取的規模、效率和穩定性；另外，應更完整地關注生產和應用的整體關系，持續探索創新的商業模式，從全產業鏈的角度推動生產側和應用側的共同發力。

“為適應大規模可再生能源制氫，電解槽大型化、降低制氫電耗、提高運行調節范圍、提高壽命是技術發展趨勢。”中國華能集團清潔能源技術研究院氫能技術部主任王金意指出，核心材料的基礎研發在PEM電解槽實現低電耗、耐高壓和大型化過程中扮演關鍵角色。

另外，從應用側來看，要降低綠氫成本，中間的儲運環節降本至關重要。在付小龍看來，氫作為分子量最輕的元素，非常難以運輸，而甲醇、氨等都是很好的氫載體，在中間環節將氫轉換為方便運輸的甲醇或氨，再在終端應用環節轉換為氫，是一個很好的解決方案。

上汽集團原總工程師、陽氫集團董事長程驚雷也表示，發展氫能的基礎邏輯是尋找到能夠鏈接傳統能源、可再生風光電源和氫能的主流解決方案，這個方案必須是碳循環、可再生的大宗能源，以綠色甲醇為代表的氫基能源是首選。“在生產側，以能源化工將綠氫和二氧化碳耦合大規模制備綠色甲醇，以綠色能源、綠色工藝生產綠色產品，在流通領域實現氫的長距離運輸及大規模、高效率、低成本應用；在應用側，通過甲醇重整高效制取氫氣實現‘即產即用’，形成有效的商業閉環，低成本促進氫能廣泛應用。”