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4月15日，國家能源局發(fā)布了《國家能源局綜合司關于做好可再生能源發(fā)展“十四五” 規(guī)劃編制工作有關事項的通知》（以下稱“《通知》”）。通知顯示，至2021年3月底前，將形成國家《可再生能源發(fā)展“十四五”規(guī)劃（送審稿）》，經合法性審查等程序后上報或印發(fā)。

規(guī)劃編制的一個重點，是“優(yōu)先開發(fā)當?shù)胤稚⑹胶头植际娇稍偕�能源資源，大力推進分布式可再生電力、熱力、燃氣等在用戶側直接就近利用，結合儲能、氫能等新技術，提升可再生能源在區(qū)域能源供應中的比重。”

這是國家層面首次明確，氫能將作為可再生能源的一個儲能手段派上大用場。

1 氫儲能被派上大用場

根據(jù)這份規(guī)劃，到2030年非化石能源消費占比要力爭達到20％。

而國家能源局2019年曾在國新辦新聞發(fā)布會上表示，2018年，我國非化石能源占一次能源消費總量的比重才14．3％；至2020年，可以實現(xiàn)達到15％的目標。到2030年20％目標，尚有一定距離。

氫能等儲能技術，能提升中國可再生能源的應用比例嗎？

日本福島2月底完工了高達10MW級的光伏制氫裝置建設并運營，國內上市公司陽光電源（300274．SZ）成立了專門的氫能事業(yè)部，并與榆樹市簽訂的400MW風電制氫項目；京能電力（600578．SH）投資230億元在內蒙古鄂托克前旗開展風、光、氫、儲一體化項目等。

這些企業(yè)將光伏余電用來制氫，實現(xiàn)能源的儲存。

中科院院士歐陽明高曾表示，通過電解水制氫，是解決可再生能源不穩(wěn)定性的重要途徑之一。

一是儲氫比電池儲電價格低。考慮儲氫壽命與儲能電池壽命，氫氣發(fā)電成本約為儲能電池的1／10。

二是儲氫與儲電有互補性。電池是高頻雙向調節(jié)，氫能是低頻調節(jié)，這兩者之間具有互補性。

三是氫能作為商品的屬性更好。

一位光伏行業(yè)資深人士向香橙會研究院表示，目前考慮光伏行業(yè)補貼下滑現(xiàn)狀，很多企業(yè)也在尋找新的突破點。同時光伏發(fā)電由于受到光照等因素影響，具有波動性較大，時間段發(fā)電量差別大的特征明顯，對于電網(wǎng)調節(jié)增加了一定的難度。

現(xiàn)階段全國雖然很多企業(yè)開始在制氫領域開始試探但是落地較慢，主要原因還是光伏產業(yè)本身項目落地周期較長，成本問題以及大規(guī)模制氫可參考項目不多造成的。

2 光伏產業(yè)制氫的經濟賬

目前水電解制氫，主要分為堿性電解槽（AE）、質子交換膜（PEM）和固體氧化物電解質電解槽（SOEC）三大技術方向。其中，AE已經非常成熟，PEM已經成為目前很多新晉企業(yè)主要研究方向，而SOEC國內有研究單位，但距離產業(yè)化尚有距離。目前電解水制氫成本隨著單體電解設備能力提升以及制氫規(guī)模擴大也在快速下降。

水電解制氫的廠商，蘇州競立、中船重工718所、大陸制氫、中電豐業(yè)等團隊在該領域都有很長時間的積累。

目前應用的大規(guī)格電解槽有500Nm3／h、600Nm3／h、1000Nm3／h等規(guī)格，而且電解槽的規(guī)格越大，設備成本及制氫成本都有下降空間。

我們以500Nm3／h及1000Nm3／h電解槽為例，進行測算：

目前市場上500Nm3／h堿水電解槽價格約為10000元／m3H2，1000m3堿水電解槽價格約為7800元／m3H2。場景設定：

1）成熟的堿性電解槽壽命約在20年，每年8000小時工作時長；

2）光伏電價0．3元；

3）每標方電解電耗采取較高的5度電（非綜合能耗）。

不考慮人工費用及設備大修等情況下（該部分因為情況不同差距較大，受調查項目人工成本區(qū)間0．15－0．35元每標方），制氫設備及電價端，500NM3／h堿水電解槽理想全生命周期下每標方價格約在1．669元，即每公斤氫氣約18．69元，1000NM3／h堿水電解槽理想全生命周期下每標方價格約在1．654元，即每公斤氫氣約18．525元。

而在PEM領域，香橙會研究院從山東賽克賽斯氫能源有限公司獲得的消息，該公司目前具備生產1000m3／h的PEM純水電解設備生產能力，為多槽結構，該電解槽價格約為30000元／m3H2左右。我們按照該產品數(shù)據(jù)，進行了PEM電解水制氫的測算。

其設備設計壽命15年，總計約12萬小時，其生命周期內產氫量為1．2億標方，電解槽拆分成本后，每方氫氣價格約為0．25元，增加水費每噸約0．05元、維護費用低于堿水電解槽，此處也以0．05元每標方計算及電費總計1．5元，單標方價格約為1．85元，即每公斤氫氣約20．72元。

此間可以發(fā)現(xiàn)的是，電解水制氫的兩種技術路徑，最大的成本還是來自于電力，這兩個數(shù)據(jù)中都沒有考慮到運營的情況，這其中又涉及到氫的凈化、加壓、存儲等，出廠綜合成本都在30元上下甚至更高。如果非現(xiàn)場制氫還需要考慮運輸成本。

但同時可以看到的是在可再生能源的成本端，隨著制氫技術的提高，單槽制氫能力提升，制氫規(guī)模的加大，成本降幅很大，早期很多10m3／h小型電解水槽設備價格很高，均攤每立方時價格都以數(shù)十萬元起。

從光伏企業(yè)角度來看，一位光伏行業(yè)人員提供的數(shù)據(jù)進行了測算：100MW規(guī)模的光伏發(fā)電項目為例，其光伏系統(tǒng)建設成本達到3億元，增加壓縮機及電解設備以及其他成本，成本可能接近或超過5．5億元。考慮電的利用效率，如果光照條件良好，光伏年產氫氣理論值可達2600噸左右。

這種高純度的氫氣更適合在附加值較高的下游，如果圍繞這些制氫園區(qū)建設車用燃料電池加氫站運營，以出廠氫價格售價45元／Kg計算，成本可在數(shù)年內回收。香橙會研究院從光伏企業(yè)從業(yè)人員處獲悉，光伏發(fā)電項目的正常回收周期約在7年，這筆賬企業(yè)在前期可研時候就需要算明白。

3 光伏制氫路上的“攔路虎”

但對電解水項目來說，很多測算將0．3元作為光伏制氫的門檻電價。實際操作過程中光伏制氫障礙在哪里？

香橙會研究院綜合行業(yè)信息如下：

首先光伏從賣電到賣氫的轉換并非易事。

到目前為止雖然中國已經是世界第一光伏裝機大國，但全部是并網(wǎng)賣電，既省事又習慣，每月按上網(wǎng)電量結算電費收入。現(xiàn)在要改成并網(wǎng)后制氫，特別是余電制氫，技術和運營方式都要大改變，一般光伏企業(yè)還沒有這個能力。離網(wǎng)制氫DC－DC的技術問題需要解決，也有間歇制氫需要把握的技術要點，并網(wǎng)或離網(wǎng)制氫目前尚無示范項目可借鑒。

同時，光伏售電到售氫的經濟賬還沒有算過來。

國際上已有光伏發(fā)電成本低于0．25元的說法，國內光伏發(fā)電也有可望低于0．20元的說法，但目前很多區(qū)域光伏上網(wǎng)收購電價都遠高于這個電價，（《2020年光伏發(fā)電實施方案》征求意見稿中納入國家財政補貼范圍的一、二、三類地區(qū)新增集中式光伏電站指導價分別確定為每千瓦時0．33元（含稅，下同）、0．38元、0．47元，此前該指標價格更高。）電站可能寧愿少發(fā)甚至棄光也不愿去尋求制氫，要到光伏企業(yè)必須自己消納的地步光伏企業(yè)才會去考慮制氫售氫成為一個氫經濟產業(yè)。

氫的儲運、銷售存在難題需要解決。

光伏豐富之地，用氫稀少，大規(guī)模光伏制氫必須要有很好的氫能消納方案。用光伏制氫來生產甲醇，有機液態(tài)儲氫，氫液化都是很好的方案，光伏制氫合成甲醇稱之為“液態(tài)陽光”，中科院己有8位院士呼吁將此作為國家能源戰(zhàn)略來發(fā)展。氫氣液化在民用領域己啟動，近期將有示范項目落地。這些技術上去了，儲運和銷售將突破長距離運輸?shù)钠款i，推動氫能的“西氫東送”，“北氫南送”。

而據(jù)香橙會研究院了解，這幾項技術的成本問題或技術難度現(xiàn)正在解決中。同時，管道運輸在未來也會成為一個重要方向。香橙會研究院是上海大智慧股份有限公司（601519．SH）旗下子公司，是領先的氫能服務機構。提供數(shù)據(jù)研報、資訊PR、政府招商、戰(zhàn)略咨詢、融資FA等服務。