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6月4日，2024國際氫能與燃料電池汽車大會暨展覽會（FCVC 2024）在上海召開。永安行科技股份有限公司在大會上發(fā)布了一項創(chuàng)新成果——全球首款分布式太陽能電解水制氫儲氫能源系統(tǒng)。該系統(tǒng)不僅是永安行多年科研努力的結(jié)晶，更是我國氫能發(fā)展進程中的重要突破，為全球能源轉(zhuǎn)型和碳中和目標貢獻了中國智慧。

據(jù)了解，永安行太陽能電解水制氫儲氫能源系統(tǒng)巧妙融合了太陽能的利用與氫能技術(shù)，將自然界的兩大資源——陽光與水，便捷地轉(zhuǎn)化為綠色氫能與電能，針對家庭及獨立用戶群體提供了一套全方位的綠色能源解決方案。
“這個系統(tǒng)實現(xiàn)了通過太陽能直接把普通的水電解為氫氣，制造出的氫氣自動提純并且自動儲存在該系統(tǒng)裝置中，為家庭及獨立用戶群體提供持續(xù)、穩(wěn)定的氫能供應(yīng)。”永安行董事長孫繼勝說。

永安行本次推出地HESS300A制氫儲氫能源系統(tǒng)集成了太陽能電解水制氫系統(tǒng)、低壓固態(tài)儲氫系統(tǒng)、能源綜合管理系統(tǒng)、氫能輸出系統(tǒng)以及氫能發(fā)電系統(tǒng)，該系統(tǒng)裝置僅需10小時的陽光照射，即可產(chǎn)出2.4立方米氫氣相當于7.2立方米地天然氣能量，可以滿足一般家庭一周的用氣需求。

“這套系統(tǒng)不僅能夠為氫能燃氣灶、氫能淋浴器、氫能燒烤爐等家庭氫能設(shè)備提供氫氣，還具備500—2000W的應(yīng)急交流電源輸出能力，為家庭能源安全提供保障。”孫繼勝說，下一步，公司還將陸續(xù)推出HESS600型、HESS900型和HESS1200型的制氫儲氫能源系統(tǒng)，滿足不同用戶需求。

《中國能源報》記者了解到，永安行太陽能電解水制氫儲氫能源系統(tǒng)，采用的低壓固態(tài)儲氫技術(shù)，不僅保障了儲氫過程的安全可靠，充氫壓力維持在1MPa，輸出壓力在30—70KPa，遠低于傳統(tǒng)高壓系統(tǒng)，通過永安行氫能數(shù)字化管理，確保了該系統(tǒng)的智能操控與精準維護，大大提高了用戶使用的便捷性和安全性。值得一提的是，該固態(tài)儲氫裝置已通過江蘇省特檢院的安全測試和TÜV安全認證。

我國首個萬噸級新能源制氫項目并網(wǎng)

中國能建江蘇電建一公司承建的內(nèi)蒙古鄂爾多斯市準格爾旗納日松光伏制氫產(chǎn)業(yè)示范項目全容量并網(wǎng)發(fā)電。

據(jù)介紹，該項目是內(nèi)蒙古自治區(qū)第一批風光制氫一體化示范項目，也是我國首個萬噸級新能源制氫項目。該項目采用電解水制氫技術(shù)，以太陽能和風能等可再生能源為電力來源，通過電解水生產(chǎn)氫氣。

項目包括光伏電站和制氫廠區(qū)兩部分，光伏電站總用地面積為 10112.8 畝，總裝機規(guī)模 400 兆瓦，年均發(fā)電量約為 7.4 億千瓦時；制氫廠區(qū)總裝機規(guī)模為 75 兆瓦，每年可生產(chǎn)氫氣約 1 萬噸，副產(chǎn)氧氣 8.5 萬噸。

此外，為保障電網(wǎng)安全，項目首次使用萬安培級 IGBT 電源（絕緣柵雙極型晶體管）代替?zhèn)鹘y(tǒng)晶閘管，這在全球綠電制氫行業(yè)是首次大規(guī)模使用。
該項目由三峽集團所屬中國三峽新能源（集團）股份有限公司牽頭投資建設(shè)，主要利用采煤回填區(qū)建設(shè)光伏電站，并通過高壓輸電線將綠電輸送至準格爾經(jīng)濟開發(fā)區(qū)制氫廠區(qū)，采用電解水制氫。首次突破 60 公里長距離光氧一體化技術(shù)，實現(xiàn)太陽能與氫能量大清潔能源的高效融合。

光伏制氫的必要性和可行性

光伏制氫的必要性

后疫情時代，綠色復(fù)蘇與重視新能源已成為全球多數(shù)國家的發(fā)展共識，作為新能源的載體之一—氫能是一種清潔高效的二次能源，一直以來受到各國的重視。中國產(chǎn)業(yè)發(fā)展促進會副會長、氫能分會會長魏鎖表示，發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)，對我國減少油氣對外依賴，提高能源安全水平，減少大氣污染排放，改善生態(tài)環(huán)境，有著重大現(xiàn)實意義。英國BP石油公司最新發(fā)布的《世界能源展望》中指出，到2050年，氫能占終端能源消費總量比例或?qū)⒃鲩L16%，其中電解水制氫將成供氫主體，中國的電解水制氫率先采用可再生能源，據(jù)中國氫能聯(lián)盟發(fā)布的白皮書顯示，到2050年，我國可再生能源電解制氫將占氫氣供應(yīng)結(jié)構(gòu)的70%。隨著光伏裝機規(guī)模的連年攀升，光伏制氫作為一種高效的儲能應(yīng)用，也必然成為解決光伏市場消納的重要途徑，同時也是可再生能源制氫的重要來源。

光伏發(fā)電由于隨機性、波動性、階段性，其消納問題一直制約著產(chǎn)業(yè)發(fā)展。隨著大規(guī)模光伏產(chǎn)業(yè)的爆發(fā)，解決市場消納、逐步代替?zhèn)鹘y(tǒng)能源的應(yīng)用場景也迫在眉睫。氫能是一種清潔高效的能源，相比其它能源，其能量密度是最高的，是解決大規(guī)模光伏發(fā)電消納問題的有效途徑。

各種能源能量密度對比如下圖：
光伏制氫的可行性

可行性分析主要從政策面、技術(shù)面和經(jīng)濟性上展開。

從政策面來說，推動加氫設(shè)施建設(shè)已寫進2019年政府工作報告，此后一系列氫能相關(guān)政策出臺，推動行業(yè)發(fā)展。“十四五”規(guī)劃實施氫能產(chǎn)業(yè)孵化與加速計劃，謀劃布局一批氫能產(chǎn)業(yè)。全國各地也相應(yīng)推出了自己的獎勵支持政策，以刺激氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展。近期比較有代表性的有：安徽省有序布局氫燃料供給體系，充分發(fā)揮政府規(guī)劃引導(dǎo)作用，鼓勵能源公司及社會資本參與氫能基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，發(fā)揮聯(lián)合建站集約優(yōu)勢，探索“加氫－加油－加氣”綜合能源站、“制氫－加氫”一體化示范站建設(shè)；承德市“十四五”大力發(fā)展制氫先進技術(shù)，培育和壯大氫燃料汽車基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)，大力發(fā)展可再生能源制氫先進技術(shù)，推進制氫與風光儲耦合項目，力爭建成一批在京津冀城市群具有技術(shù)優(yōu)勢、規(guī)模優(yōu)勢的制氫項目，推動制氫、儲氫、運氫、用氫四位一體，形成以資源優(yōu)勢、技術(shù)優(yōu)勢為依托的清潔能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展格局；手筆動作最大的還是要數(shù)廣州市，2021年6月11日，廣州市黃埔區(qū)人民政府、廣州開發(fā)區(qū)管委會關(guān)于印發(fā)廣州市黃埔區(qū)、廣州開發(fā)區(qū)促進氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展辦法的通知，根據(jù)類型給予加氫站建設(shè)最高250萬元補貼，給予氫氣銷售最高20元/kg的運營補貼。對獲得國家、省、市扶持的項目，按100%、70%、50%分別給予最高500萬元、300萬元、100萬元配套。對企業(yè)貸款按應(yīng)付利息總額的50%給予每年最高500萬元的3年貼息。重大氫能項目最高獎勵1億元。政策的支持極大地促進了各地氫能項目的發(fā)展和氫產(chǎn)業(yè)的規(guī)劃布局。

從技術(shù)面來說，目前通用的比較成熟的技術(shù)手段是電解水制氫，分為堿性電解水制氫、質(zhì)子交換膜電解水制氫和固體氧化物電解水制氫。堿性電解水制氫技術(shù)工藝已處于成熟階段，廣泛應(yīng)用于于儲能、冶金、制藥、食品等行業(yè)。質(zhì)子交換膜電解水制氫技術(shù)作為一項新興的儲能技術(shù)，在實際生產(chǎn)中的應(yīng)用也越來越廣泛。固體氧化物電解技術(shù)具備高效、靈活、環(huán)保等優(yōu)勢，是現(xiàn)在國際能源領(lǐng)域研究的熱點，我國尚處于起步階段。光伏制氫已具備相對成熟的技術(shù)手段，并且還在不斷發(fā)展和進化中。

從經(jīng)濟性上來說，目前市場上幾大主要的制氫方式：煤氣化制氫、甲醇制氫、天然氣制氫以及工業(yè)副產(chǎn)品制氫，各有優(yōu)缺點。

其比較圖如下：
從上述比較可以看出，煤制氫成本最低，降成本空間最小；天然氣制氫經(jīng)濟性最顯著，也是目前制氫主體來源。光伏發(fā)電制氫在資源一類區(qū)域已具備經(jīng)濟可行性，較天然氣制氫、甲醇制氫成本要低，隨著光伏發(fā)電成本的持續(xù)下降，光伏制氫競爭力將進一步增強。但若考慮到氫能的儲存、運輸成本，只有在靠近負荷中心的光伏制氫站，才會具有成本競爭力。目前，制氫主體來源是天然氣；未來可再生能源電解水制氫將上升為供氫主體。在氫能市場發(fā)展遠期（2050 年左右），我國將形成以可再生能源為主體、煤制氫+CCS（碳捕獲）與生物質(zhì)制氫為補充的多元供氫格局。

中國氫能之前

中石化的庫車綠氫項目投產(chǎn)后，將制氫成本打到了1.3元/標立方，未來甚至有望進一步降低成本，將至1元以下。目前電解水制氫的成本高、規(guī)模小等問題，正在被中石化逐一攻克，未來前景無限光明。

解決完制氫成本后，下一步就是修建加氫站了。截止2023年底，中國加氫站已經(jīng)突破400余座，數(shù)量位于全球第一。其中中石化的加氫站高達128座（含油氫混建站），另有氫燃料電池供氫中心11個。并且在十四五期間，中石化還制定了日后鋪設(shè)加氫站1000座以上的宏偉計劃。

還有就是氫氣運輸問題，中國多數(shù)綠氫項目都建設(shè)光照更長在西北、華北地區(qū)。如何在節(jié)省成本的前提下，將綠氫運送至京津冀、長三角、珠三角是一個頗具挑戰(zhàn)性的難題。

目前一共有兩種應(yīng)對之策，第一種是將氫工業(yè)大戶集體遷移至西北區(qū)域，縮短運輸距離。第二就是建立長距離輸氫通道，實現(xiàn)西氫東送、北氫南送。

氫氣運輸通道無外乎管道、高壓槽車、液氫、合成氨運氫幾種，其中管道輸氫是運營成本最低的方式，百公里運費只有0.5元/千克，約為高壓槽車的十分之一。但同時它也是前期投資最多的運輸方式。

美國的管道輸氫總長度為2500km，歐洲是1700km，全球輸氫管道總長在5000km以上，而中國的輸氫管道卻只有寥寥400km，尚處于剛剛起步階段。

阻礙中國輸氫管道鋪設(shè)發(fā)展的因素主要是成本投資和成本收回兩點，目前國內(nèi)只有中石化最有資格也最有膽魄做輸氫管道的先行軍，旗下長距離輸送管道已經(jīng)有足足三條，分別是:金陵—揚子氫氣管道、巴陵—長嶺氫氣輸送管線、濟源—洛陽氫氣管道。

三條管道中，最長的已經(jīng)足足投運了16年。如果中石化一直保持這種投資力度，預(yù)計2030年氫能基建網(wǎng)絡(luò)的累計投資將超過上千億人民幣。

國家在近幾年開始，也加大了全國各地的氫能扶持力度，尤其是今年各省部級政府更是出臺了多項氫能扶持政策。

2月5日，以工信部為首的七大部門在《關(guān)于加快推動制造業(yè)綠色化發(fā)展的指導(dǎo)意見》中就提到，要加強謀劃氫能、儲能等未來能源的布局與產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

3月22日，國家能源局也在2024年能源指導(dǎo)意見中強調(diào)，全國各地要穩(wěn)步開展推進氫能試點示范，重點發(fā)展可再生能源制氫，以及進一步拓展氫能應(yīng)用場景等等。

在國家指明定調(diào)氫能發(fā)展方向后，地方政府也是積極響應(yīng)國家號召，推出氫能福利政策。比如四月山東推出氫能汽車免收高速費后，四川和成都立即追加相同福利政策，從實際角度出發(fā)，展現(xiàn)對氫能發(fā)展的鼎力支持。

相信在國家政策的指引下，以及中石化等龍頭企業(yè)的探索下，中國氫能必將進入高速發(fā)展、一日千里的新階段，直至徹底成為世界氫能強國。

原標題：全球首款分布式光伏制氫設(shè)備亮相，光伏制氫要成家庭“必備”？