風(fēng)光制氫破局關(guān)鍵在哪里？

2023年是綠氫爆發(fā)元年，各地風(fēng)光制氫項目陸續開(kāi)建，在光伏資源豐富的地區，綠電制氫逐漸成為建設重點(diǎn)。

風(fēng)光制氫包括風(fēng)電制氫、光電制氫和風(fēng)光耦合制氫，對于解決受發(fā)電隨機性、季節性和反調峰特性進(jìn)影響而產(chǎn)生的大量棄風(fēng)、棄光現象有十分顯著(zhù)的效果。

近年來(lái)各地風(fēng)光制氫發(fā)展迅速，從地域來(lái)看，內蒙古、新疆、寧夏等地率先成為我國風(fēng)光制氫示范項目的主要建設區域。數據顯示，截至2023年初，內蒙古風(fēng)光制氫項目共31個(gè)，配套新能源1315.25千瓦，年產(chǎn)氫能力53.189萬(wàn)噸，在一眾風(fēng)光制氫基地中脫穎而出。

政策上也給了很多支持，去年10月，國務(wù)院?jiǎn)为殲閮让晒抛灾螀^發(fā)布的一份高質(zhì)量發(fā)展指導意見(jiàn)《國務(wù)院關(guān)于推動(dòng)內蒙古高質(zhì)量發(fā)展奮力書(shū)寫(xiě)中國式現代化新篇章的意見(jiàn)》指出，要加快新能源產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵材料、裝備及零部件等全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展，壯大風(fēng)光氫儲產(chǎn)業(yè)集群，建設國家級新能源裝備制造基地。

新疆維吾爾自治區發(fā)展改革委印發(fā)《自治區氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展三年行動(dòng)方案》，提出在氫源開(kāi)發(fā)、氫能應用兩個(gè)領(lǐng)域實(shí)現充分聯(lián)動(dòng)，打造國家大型綠氫供應和出口基地。

《寧夏回族自治區氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展規劃》也指出到2025年，可再生能源制氫能力達到8萬(wàn)噸以上，力爭實(shí)現二氧化碳減排達到100-200萬(wàn)噸。

但在政策的支持下，風(fēng)光制氫依然面臨一些問(wèn)題，一是技術(shù)、二是成本，而成本，則是限制產(chǎn)業(yè)發(fā)展的首要問(wèn)題。

當前風(fēng)光制氫的制氫技術(shù)以電解水為主，堿性電解槽是國內發(fā)展最成熟的電解水制氫方式，數據顯示，堿性電解水的成本約為1.9-3萬(wàn)元/噸，是灰氫成本的1.3-3.8倍。如果使用綠氫替代灰氫，則會(huì )產(chǎn)生較高的成本，不利于綠氫替代化工、冶金、發(fā)電、交通等領(lǐng)域的傳統能源，市場(chǎng)需求不旺，制約了綠氫的全面發(fā)展。

在總體成本中，電解水電耗成本占總成本的60-80%，因此，在耗電量沒(méi)有大幅下降的情況下，較高的電價(jià)是電耗成本占綠氫制取成本超六成以上的關(guān)鍵因素。

此外，由于電解水制氫系統需要穩定、持續的電源，如果風(fēng)光制氫一體化要成為新能源發(fā)展的主要模式，必然要實(shí)現離網(wǎng)(準離網(wǎng))制氫，但這又牽扯到成本方面的問(wèn)題：針對新能源的波動(dòng)性，配置較大功率的制氫設備，雖然保證了新能源的利用率，但增加了系統投資，制氫設備利用率較低;而針對間歇性，在持續數天的無(wú)風(fēng)情況下，為了保證制氫設備和下游化工設備的穩定運行，也需要配置大容量的儲氫、儲電設備。這樣就表示，離網(wǎng)型制氫需要增加更多的風(fēng)光裝機和儲能規模的建設，初投資較高，經(jīng)濟性較差。

如此來(lái)看，如何降低電價(jià)是降低綠氫成本需要考慮的問(wèn)題，有研究結果顯示，當電價(jià)降到0.1-0.15元/千瓦時(shí)時(shí)，綠氫的成本將接近甚至低于灰氫的平均制取成本。而要實(shí)現這一價(jià)格，在當前技術(shù)背景下，只有寄托于政策的支持。

風(fēng)光制氫所用電價(jià)并不簡(jiǎn)單地等同于發(fā)電度電成本，其計算方式如下：

電價(jià)=(綠電電量×綠電電價(jià)+網(wǎng)電電量×電價(jià))/(綠電電量+網(wǎng)電電量)綠電電價(jià)=發(fā)電度電成本+政府基金及附加費+備用系統費用網(wǎng)電電價(jià)=購電電價(jià)+容(需)量電價(jià)

2023年11月，內蒙古自治區出臺的《風(fēng)光制氫一體化項目實(shí)施細則2023年修訂版(試行)》中率先提出暫不征收系統備用費和政府基金及附加費，按上述計算，電價(jià)將降低6分/千瓦時(shí)。

2023年5月，國家發(fā)改委發(fā)布《關(guān)于第三監管周期省級電網(wǎng)輸配電價(jià)及有關(guān)事項的通知》，315千伏安及以上的一般工商業(yè)和大工業(yè)用戶(hù)均執行兩部制電價(jià)，電網(wǎng)輸配電價(jià)由電量電價(jià)和容(需)量電價(jià)構成。這意味著(zhù)，并網(wǎng)型風(fēng)光制氫一體化項目需根據制氫段主變壓器容量大小繳納容量電價(jià)。在此機制下，年產(chǎn)2萬(wàn)噸氫氣的企業(yè)，每年至少需向電網(wǎng)繳納5000-10000萬(wàn)元的容量電費。

總的來(lái)說(shuō)，政策的發(fā)力點(diǎn)應是推動(dòng)全國系統備用費和政府基金及附加費免征，減免容量費用等方面，成本下降，才能吸引更多投資方進(jìn)入，使產(chǎn)業(yè)良性發(fā)展。

在雙碳背景下，風(fēng)光制氫是一大助力，不僅消納了棄風(fēng)棄光資源，又利用氫能助力能源結構轉型，實(shí)現能源高效利用，具有巨大環(huán)境和經(jīng)濟效益。