随着技术日趋成熟和成本的不断下降,利用光伏等绿色可再生能源电力制取零碳的“绿氢”,成为了实现能源系统深度“脱碳”的一种新思路。风口之上,不断有巨头携重金入局。
继“光伏茅”隆基股份创始人李振国亲自带队布局氢能、中石化宣布打造中国第一氢能产业集团等大动作后,4月18日,高端煤基新材料企业宝丰能源披露,拟以自有资金10亿元在宁夏宁东设立全资子公司,通过太阳能发电制取绿氢用于化工生产,实现新能源替代化石能源,减少煤炭消耗和二氧化碳排放。
多家巨头抢滩布局氢能之下,“氢能热”在2021年风潮渐起。这一趋势延续了近几年来各地“氢都”四起的火热局面。那么,“氢”机会真的来了?
煤化巨头转舵 持续加码光伏制氢
公开资料显示,宝丰能源成立于2005年,于2019年5月登陆上交所。公司主营业务为现代煤化工产品的生产与销售,实现以煤代替石油生产高端化工产品,主要产品包括烯烃类、焦化类、精细化工类产品。
能源结构转型的目标下,宝丰能源于2019年启动了200MW光伏发电及2万标方/小时电解水制氢储能及综合应用示范项目。2020年4月,公司投资14亿元的太阳能电解水制氢储能及综合应用示范项目正式开工,同时配套建设光伏电站及下游加氢站,该项目全部投产后,预计每年可产“绿氢”1.6亿标方,减少煤炭消耗25.4万吨、减少二氧化碳排放44.5万吨。
根据最新公告,上述示范项目已于2021年初部分建成并投入试生产,综合成本控制在1.34元/标方,所产氢气已进入公司化工产品烯烃生产系统。
继14亿入局光伏制氢后,宝丰能源再度加码10亿元。此次拟新设的子公司经营范围包括氢气加工制取、运输、储存及销售。在可行性方面,宝丰能源现有制氢设备制1标方氢气需5.2度电,用电成本为0.63元,加上折旧、人工等成本,每方氢气的成本可控制在0.7元,与目前化石能源制氢成本每标方0.6元接近。
宝丰能源表示,公司计划通过20年的时间,实现以新能源制取的“绿氢”替代原料煤制氢,以新能源制取的“绿氧”替代燃料煤制氧,使公司不受煤炭资源的制约,并能保持成本的稳定性;实现二氧化碳近零排放,环境容量不受限制。
同时,宝丰能源提示风险,子公司的成立尚需取得当地工商等行政管理部门的审核和批准,其未来经营过程中可能面临国家政策、宏观经济、市场竞争及其他不可抗力因素的影响。
万亿市场蛋糕诱人,技术、成本仍需突破
由于氢气燃烧后排出的是水雾、能量密度较高,氢能一度被誉为21世纪最具发展潜力的清洁能源。据国际氢能委员会预测,到2050年,全球氢能占能源比重将达到18%,氢能产业链产值将超过2.5万亿美元。
按照生产来源划分,氢能可以分为“灰氢”、“蓝氢”和“绿氢”三类。“灰氢”指由化石能源提取氢气,提取过程每年排放8.3亿吨二氧化碳;“蓝氢”指使用化石燃料制氢的同时,配合碳捕捉和碳封存技术,环境友好程度高于“绿氢”;“绿氢”即使用核能、风、光等可再生能源电解制氢,生产过程做到零碳排放。
“碳达峰要求的清洁能源以光伏作为引领是必然的趋势,但是光伏发出来的电在储能上是有很大的限制的,只有把光伏发出来的电用于电解水,电解水之后产出来的氢气,这样相当于变相储能,因此这是内在的产业逻辑。”同济大学军民融合研究院研究员于文龙曾这样指出。从技术层面来看,光伏制氢一定程度上可以解决消纳问题,降低化学储能成本,让跨季节储能成为可能,通过“可再生能源发电-制氢-氢燃料电池发电”形成完整的解决方案。
在此背景下,通过光伏等新能源电解制成“绿氢”,被视为发电、交通运输等领域能源转型的理想解决方案,氢能再度被寄予厚望。已有10余个省市将氢能纳入“十四五”规划,包括广东、甘肃、河北、山东、内蒙古、陕西、吉林、广西等,超过40个市、县出台氢能产业相关政策。
各地政府相继给出政策倾斜同时,面对巨大的市场空间,国内“氢能热”再起,渐成燎原之势。
今年3月31日,隆基股份通过全资子公司隆基绿能创投与上海朱雀投资合资成立西安隆基氢能科技有限公司,由隆基股份创始人李振国亲自担任董事长、总经理,高调进军氢能领域。隆基股份也在其官微上发声,在光照好的地方,光伏制氢的电力成本约1毛5分钱,大幅低于现在制氢的电力成本。
在传统能源领域,中石化在宣布将把氢能作为公司新能源业务的主要方向后,4月13日,与隆基股份签署战略合作协议,双方将通过全方位协同,在分布式光伏、光伏+绿氢、化工材料等多领域形成深度的合作关系,共同开拓清洁能源应用市场。
与此同时,光伏巨头阳光电源也已成立了专门的氢能事业部,发力大功率PEM电解制氢装备的研究开发,阳光电源旗下新能源公司已经与山西省榆社县、屯留区签署300MW光伏、50MW制氢以及500MW光伏制氢项目。
然而,尽管具备众多优势,但由于氢在通常条件下都是以气态形式存在,在规模化的制氢、运输、储存等方面仍亟待完善。尤其是液态储氢技术上,仍与日本等国家存在一定技术差距;在下游应用方面,我国氢燃料电池技术的商业化起步较晚,存在加氢站网络不完善、投入较高等挑战,整个氢能产业链均逃不开成本问题。
在“30·60”双碳目标下,氢能的发展无疑正在提速。但与此同时,氢能产业链涉及多行业多领域,需要政策、市场、技术多方,以及产业链上下各个要素的协同努力。以宝丰能源为代表的能源企业,能否在新能源革命的浪潮中抓住“氢”机会,仍有待时间的检验。