关于光伏风能制氢的商业化的思考

【CPEM全国电力设备管理网】

作者：光伏观察袁

目前采用的光伏制氢，风电制氢，其目的并不是为了制作氢，主要目的是消化新能源发电多出来的电力。我国主要新能源建设区在内蒙、新-疆、宁夏、青海等都是成片成GW级规模的集中式电站，这些地区人口很少，本地消化不了这么多电能，所以常常遇到弃风弃光问题。目前不仅仅是不批准新建新能源项目，也在限制原有新能源消纳。

当然了，新能源是国家鼓励的。但电力公司和电网公司都是企业，他都是买最便宜的电力，在需求和生产之间取利润，不可能做亏本生意。不同的能源开闸和关闭的成本也不一样，风电和光伏相对而言开关比较容易，而售价高于当地其他能源，所以限电较多。

那么既然闲置了那么多风能和光伏是白白浪费，不如储存起来。目前可选的方式有：电子储能、制作为氢能、转化为其他生产资料。

【储能】就是将白天光伏的电网消纳不掉的电力储存在电池内，在需要的时候使用。

【制氢】就是将电力转化为液态氢。在通过使用燃烧氢来做能源利用，氢能源车用质子交换膜以消耗氢发电。

【转化为其他生产资料】就是多余的电力来做别的产品，主要应用在高耗能行业，如电解铝、制作硅料、做玻璃、做有色金属冶炼等。

回到制氢上，其实制作氢的方法已经非常成熟，最大的问题是消化氢。

氢成本在三个方面：原料成本、设备固定投资和运输储存成本。

撇开厂房设备等固定投资，制氢原料成本在电力、水和催化剂上（也有其他制氢法）。现在的市场逻辑是，假设利用多余的光伏风电，让电力成本归零，只要水和催化剂成本低于运输使用氢的成本那么就可以做产业化了。

【氢应用难点】储存和运输。

氢有氢闪和氢脆风险。氢闪，氢气爆炸极限范围比较宽，泄漏后很容易发生闪爆。氢脆，溶于钢中的氢，聚合为氢分子，造成应力集中，超过钢的强度极限，在钢内部形成细小的裂纹，又称白点。氢脆只可防，不可治。氢脆一经产生，就消除不了。所以在生产、储存和运输过程中，尤其要注意防护。

目前这能通过技术解决，但是成本也并不低。不管是参考输油管道方式还是油罐车运输方式都可以，但石油的产量远比单个制氢工厂产量大得多，所以石油可以采用输油管运输，再通过油罐车分装。而液态氢生产连续性不强，采用的是油罐车方式运输。氢的分装，运输，安全防护的均摊成本都比石油高，极大的限制的氢的使用半径。也就是说如果宁夏，青海等这些地方要在本地消纳，要远距离运输到华东地区，其成本就高于在华东地区制作氢的成本了。

【氢与其他能源的结构错位】

除去工业用氢，氢主要消纳在汽车领域。我国汽车工业分为两个派系，燃油车领域和电动车领域。零部件及整车组装是共同的交集，区别在于发动机和能源储存上，燃油发动机是我国的相对国外的短板，而电动车领域属于全新赛道，电动车只要用电池就能跑，我国完全具备弯道超车的机会，电池储能也参与其中，所以我国把电动车作为战略行业。从战略意义上讲，汽车电动化和国家新能源化的意义远大于氢能利用的。

【氢能源利用情况】

目前，氢能源列入战略产业的是日本。主要原因是日本多个产业都是基于燃油车发展起来，钢铁，发动机，汽车零部件，汽车电子包括后面的4S服务等都是相当成熟的。所以日本在丰田的主导之下，将产业链向氢能源车发展，可以依托本国产业链，也能在日本以外地区继续占有先机。丰田甚至在富士山下建设了氢能源小镇，整个城镇采用氢能源。氢能源车也能反向为城市提供能源。

我国的情况，目前我国少数地区做了氢能源试点工作。比较成熟应用在出租车和公交车领域，原因是管网建设成本较大。加氢站与加油站不同，两者不兼容，也不便于大规模建设。公交车基本为国营，可以建设自己独立的加油加氢的地点；出租车也可以通过行政手段推进，参考加天然气出租车的模式。民用的部分，氢能源乘用车市场化尝试也是有的，例如之前的天坑巨骗--庞青年的青年汽车，做的就是氢能源车，最初面向消费者的氢能源乘用车尝试，最后发现乘用车推进难度大，转型以公交车、工程车、运输车领域为突破口，依托政府来推动氢能源车的使用。当然，撇开骗人的部分不谈，也足以证明让氢能源用于乘用车之上难度还是非常大的，要推动汽车工业及市场整体转向，已经完全不是单个企业能做到的了。

要让全民使用氢能源车，面临加氢管网建设难题。加氢站跟加油站、加气站、电动车充电桩之间产生重复建设的问题，加大了公共设施建设成本，也弱化了我国汽车电动化的战略意义。

由于氢能源运输半径的原因，制氢地点和加氢站无法距离太远。西北地区可以考虑当地的公交和出租车采用氢能源汽车化，部分采暖和燃料采用氢能源，以消化氢能源。而当地如果能解决电动化应用其实也就解决了新能源的消纳，那再制氢就没有意义了。

个人看法：国家推进能源电动化是具有战略意义也符合我国国情的宏伟工程。

氢能利用是否值得，还不好说，一方面如果为了消纳新能源电力，可以通过高压输电+储能解决卡跨区域/跨时间维度问题。氢能源属于能源二次重复加工，归根到底还是利用光伏风电，这里面增加了二次损耗，能源利用的成本升高。

如今，反倒是股市泡沫已经起来了，希望国家应该整体论证一下，避免出现产业无效和重复投资，不要再出现老头乐电动车的闹剧。