界面新聞見習(xí)記者 | 郁娟
“電解水制氫，是目前比較好的制氫方法，但它不是最有效的方法?！?/p>
在日前舉辦的新能源與碳中和朝陽論壇上，國家電投集團首席科學(xué)家、國氫科技CTO柴茂榮表示，用常規(guī)的電解水制氫，肯定不會是未來主流的綠色生產(chǎn)路線。
新能源與碳中和朝陽論壇由中國國際跨國公司促進會旗下新能源與碳中和發(fā)展委員會舉辦。該委員會由中石油、中海油、國家電網(wǎng)等20多家央國企、跨國公司、上市企業(yè)和民營企業(yè)發(fā)起。
水電解制氫是在充滿電解液的電解槽中通入直流電，水分子在電極上發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，分解成氫氣和氧氣。常規(guī)電解水制氫是指直接利用大電網(wǎng)的電力制取氫氣。
柴茂榮認(rèn)為，常規(guī)的電是二次能源，氫也是二次能源，用二次能源制二次能源，效率不是最高的，“如果用電網(wǎng)的電，比如煤電去制氫，不如直接用煤制氫，后者有100%的效率”。
但他補充稱，用可再生能源直接制氫為可行方式，因為可以將太陽能、風(fēng)能等看作近似的一次能源。
從減碳的角度看，柴茂榮舉例稱，未來將捕集起來的二氧化碳電解再與水反應(yīng)，可以直接制備甲醇，這一技術(shù)路線相比電解水制氫再制備甲醇，更加容易。
“我們不要用現(xiàn)有的技術(shù)，把將來可能發(fā)生的能源變革鎖定死。”他在論壇現(xiàn)場表示。
氫氣因燃燒過程中不會排放溫室氣體，被認(rèn)為是未來重要的能源形式。國際可再生能源署(IRENA)預(yù)測，到2050年，氫能將滿足全球12%的能源需求。
電解水是目前主流的低碳制氫路線之一。根據(jù)電的來源，可分為常規(guī)電制氫和可再生電力制氫。
柴茂榮預(yù)測，2060年前后中國的能源消費總量將比當(dāng)前增加20%-30%。屆時除電力外，氫能、熱能也會是主要的能源供應(yīng)來源。
按生產(chǎn)過程中的碳排放大小，氫氣可分為灰氫、藍(lán)氫和綠氫?；覛涫侵竿ㄟ^化石能源生產(chǎn)的氫，碳排放量最高；藍(lán)氫是指在灰氫的基礎(chǔ)上，應(yīng)用碳捕集與封存技術(shù)，減外逸的二氧化碳；綠氫是指通過可再生能源制取的氫，生產(chǎn)過程中基本不排放溫室氣體，使用的技術(shù)路線包括可再生電力制氫、光催化制氫等。
其中，綠氫是各國氫能規(guī)劃中，主推的發(fā)展方向。
畢馬威研報顯示，近年中國氫氣年產(chǎn)能為3300萬噸左右，60%以上來自于煤制氫。通過電解水等低碳路線生產(chǎn)的氫，產(chǎn)量占比僅為1%。在應(yīng)用端，由于目前制氫、儲氫的成本較高，氫能的使用范圍較窄，應(yīng)用仍處于起步階段。
柴茂榮認(rèn)為，中國氫能發(fā)展的第一步是在10-15年內(nèi)把氫的應(yīng)用鏈打通，提高氫能利用的經(jīng)濟性。
他表示，留意到新疆、內(nèi)蒙古等地有生產(chǎn)出的氫氣運不出去，原因就在于廠商只考慮了制氫，沒有考慮到下游的應(yīng)用場景。
由于資源優(yōu)勢，新疆、內(nèi)蒙古工業(yè)副產(chǎn)氫較多，同時也是可再生能源富裕的地區(qū)。
柴茂榮建議，無論是灰氫、藍(lán)氫還是綠氫，應(yīng)先把現(xiàn)有的氫能資源利用起來，將下游產(chǎn)業(yè)鏈打通，改進技術(shù)，將產(chǎn)業(yè)鏈整體的成本降下來。
國信證券研報顯示，近年中國排空的工業(yè)副產(chǎn)氫產(chǎn)量約450萬噸，相當(dāng)于97萬輛氫燃料公交車全年的使用量。
“其次是把減碳作為目標(biāo)，再用10-15年的時間投資研發(fā)可再生電力制氫、熱解制氫、光催化制氫等綠氫制取技術(shù)，降低這些技術(shù)路線的成本?！辈衩瘶s稱。
柴茂榮表示，當(dāng)前影響綠氫成本的兩大因素，一是電價，二是運輸成本。電價方面，只有當(dāng)新疆等西部地區(qū)的電價低于0.15元/度時，可再生能源制氫的成本才可與煤或天然氣制氫的成本相當(dāng)。
國家能源局公告顯示，2022年4月起，新疆將2021年起投產(chǎn)的新能源平價項目發(fā)電量全部納入電力市場，目標(biāo)上網(wǎng)電價為0.262元/千瓦時。
第三步是以碳中和為目標(biāo)，以整體性的視角規(guī)劃中國新的能源體系，在適宜布局氫能的區(qū)域、產(chǎn)業(yè)進行相應(yīng)的投資。
柴茂榮指出，目前中國在氫能普及度上落后于日本、德國，未來衡量中國氫能是否普及的標(biāo)志是看氫能乘用車是否獲得較大的市場，原因在于氫能車?yán)m(xù)航距離遠(yuǎn)、氫的成本將比油低。
“我們與日本、德國就差‘一輛車’的距離，只要哪天中國人用上氫能小轎車了，說明氫能開始普及了?！?柴茂榮說。
2022年3月，國家發(fā)改委、能源局印發(fā)《氫能中長期發(fā)展規(guī)劃（2021年-2025年）》。根據(jù)該規(guī)劃，中國目標(biāo)是到2025年，氫燃料電池車輛保有量達(dá)到5萬輛。根據(jù)中國氫能聯(lián)盟報告，2022年中國氫燃料電池汽車保有量約為1.27萬輛。