蔣利軍：氫儲(chǔ)能成本低至1.02元/Wh！

發(fā)展綠氫，人們經(jīng)常聽到關(guān)于其能效與成本兩方面的質(zhì)疑。

目前綠氫主要來自于綠電，由于電-氫轉(zhuǎn)化能效降低，因此從能效的角度出發(fā)，應(yīng)該堅(jiān)持宜電先電、電氫融合。在業(yè)內(nèi)一場(chǎng)氫能會(huì)議上，有研科技集團(tuán)首席專家、中國可再生能源學(xué)會(huì)副理事長、中國可再生能源學(xué)會(huì)氫能專委會(huì)主任委員、中國氫能標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)副主任委員蔣利軍語驚四座。他指出：“如果按照燃料電池系統(tǒng)1萬元/kW、制氫系統(tǒng)2萬元/kW、固態(tài)儲(chǔ)氫裝置0.8萬元/kg.H2來進(jìn)行計(jì)算，單位儲(chǔ)能成本=1.02元/Wh。”

固態(tài)儲(chǔ)氫創(chuàng)造不可能

蔣利軍認(rèn)為采用固態(tài)儲(chǔ)氫是降低用氫成本，提高用氫安全性的最佳方式之一。

1.因?yàn)楣虘B(tài)儲(chǔ)氫具有最高的儲(chǔ)氫密度，氫原子儲(chǔ)存于晶體間隙中，儲(chǔ)氫密度高于液氫。

2.提高了儲(chǔ)氫的安全性，儲(chǔ)氫材料可以在較低的恒定壓力下大量吸放氫，因此低壓儲(chǔ)氫就容易密封，即便泄露儲(chǔ)罐也可以自控式地降低氫氣泄漏速度，可為采取安全措施贏得寶貴時(shí)間。

3.固態(tài)儲(chǔ)氫可以降低用氫成本，因?yàn)榈蛪簝?chǔ)氫降低了加氫站的建站及運(yùn)行成本，從而降低了氫價(jià)。

上圖為低壓加氫和高壓加氫流程對(duì)比圖，最大的區(qū)別就在于低壓加氫省去了高壓加氫站中的高壓壓縮機(jī)和高壓儲(chǔ)罐，簡化的流程、降低了配置，讓建站成本從1000萬可以降到300萬元以下，同時(shí)低壓設(shè)備的運(yùn)營、維護(hù)成本也大大降低，氫氣的成本從60元/每公斤降到40元/每公斤。

因此，采用固態(tài)儲(chǔ)氫與綠氫結(jié)合具有以下優(yōu)勢(shì)：

首先，儲(chǔ)氫時(shí)不需要另配壓縮機(jī)，可以直接低壓儲(chǔ)氫，從而節(jié)省了裝備的投資、降低了能耗；

其次，安全性好，即使槍擊也不會(huì)爆炸，僅僅只有一個(gè)小火苗緩慢燃燒；

最后，儲(chǔ)氫密度高、占地面積小，一個(gè)儲(chǔ)罐可以頂三個(gè)同體積的高壓儲(chǔ)罐。

據(jù)悉，蔣利軍團(tuán)隊(duì)也與相關(guān)單位合作進(jìn)行了探索，例如已通過論證的張家口200MW/800MWh氫儲(chǔ)能調(diào)峰電站，這也是全球最大的氫儲(chǔ)能發(fā)電項(xiàng)目，每天制儲(chǔ)氫58噸、發(fā)電80萬度。

應(yīng)用場(chǎng)景選擇“重中之重”

我國氫能規(guī)劃明確提出，在2025年前要堅(jiān)持”就近利用為主“的原則，經(jīng)過綜合考慮，初期應(yīng)該以源端電氫協(xié)同就地利用模式和受端電氫協(xié)同模式來發(fā)展氫能。因?yàn)檫@樣可以充分利用源端的低電價(jià)及受端低價(jià)的谷電進(jìn)行制氫，便于減少預(yù)期成本，從而有效降低綠氫成本。

蔣利軍表示，電解水制氫成本主要取決于電價(jià)、裝備折舊和運(yùn)行時(shí)間這三大因素。

根據(jù)中國氫能聯(lián)盟的電解水成本預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)顯示，可以發(fā)現(xiàn)成本趨于平穩(wěn)的拐點(diǎn)大約是在1500小時(shí)，這與光伏發(fā)電的年利用小時(shí)數(shù)基本相當(dāng)，意味著我國光伏發(fā)電直接制氫，中間就可以省去一些不必要的直流電與交流電互換、高低壓調(diào)壓和過網(wǎng)費(fèi)，將在提供綜合能效和降低制氫成本方面獲得較大收益。因此，離網(wǎng)規(guī)模制氫技術(shù)值得去研究。

《氫能平價(jià)之路》研究報(bào)告曾指出，在眾多應(yīng)用中，有預(yù)測(cè)到2030年有22個(gè)應(yīng)用場(chǎng)景，氫能應(yīng)用成本可以與其它低碳的替代品相持平，然而這22個(gè)應(yīng)用場(chǎng)景中，約占全球能耗15%，其中長途的重型運(yùn)輸和區(qū)域列車等9項(xiàng)應(yīng)用最具競(jìng)爭(zhēng)力，隨后是化工原料、氫冶金和高品質(zhì)熱源等，但這些還需要與碳稅結(jié)合才具備競(jìng)爭(zhēng)力。

在這些應(yīng)用中，目前已經(jīng)有兩個(gè)成功的商業(yè)化推廣案例，一個(gè)是日本的戶用熱電聯(lián)供，數(shù)據(jù)顯示已有40多萬戶，售價(jià)也從最初的接近300萬日元下降至100萬日元以下；另外一個(gè)案例是美國的燃料電池叉車，目前已經(jīng)推廣了3萬多臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了盈虧平衡。

規(guī)模應(yīng)用也是降低綠氫成本的重要途徑，以制氫為例，制氫裝備的規(guī)模越大，綜合成本也就越低，例如之前的幾個(gè)規(guī)模制氫示范當(dāng)中，均采用單槽1000m?/h的制氫設(shè)備，同時(shí)已開發(fā)出2000m?/h的制氫裝備，而3000m?/h制氫裝備也在開發(fā)中。某些企業(yè)還采用了多對(duì)一的技術(shù)方案，如采用多臺(tái)電解槽對(duì)應(yīng)1套后處理設(shè)備和1套純化設(shè)備，通過這樣一些規(guī)模應(yīng)用措施的實(shí)施，有效降低了制氫成本和建設(shè)成本。

制氫僅僅是氫能供應(yīng)鏈的第一環(huán)，其成本占整個(gè)氫能供應(yīng)鏈當(dāng)中的35%-40%。氫能的配送和加氫成本占比更高，可以達(dá)到終端用戶的60%，其中配送占成本的15%-20%，而加氫站的成本占?xì)湓闯杀镜?2%-49%。

綠氫應(yīng)用發(fā)展仍需爬坡過坎

蔣利軍認(rèn)為當(dāng)前綠氫應(yīng)用面臨的主要挑戰(zhàn)有以下三方面：

第一、高成本和低效率；

第二、高安全風(fēng)險(xiǎn)；

第三、核心技術(shù)和裝備仍然存在卡脖子問題。

值得一提的是，為了加快綠氫的發(fā)展，各國也分別提出了各自的綠氫成本目標(biāo)，比如美國希望在10年內(nèi)將綠氫生產(chǎn)成本降到1美元/kg，澳大利亞希望將綠氫生產(chǎn)成本控制在2美元/kg，而我國則希望在2030年將綠氫生產(chǎn)成本控制在13元/kg。

蔣利軍指出降低綠氫成本要采取4個(gè)方面的措施：政策支持、場(chǎng)景選擇、規(guī)模應(yīng)用、技術(shù)進(jìn)步。在氫能發(fā)展初期這4方面的措施必須同時(shí)并舉、互相配合，才能有效的降低綠氫成本。

在發(fā)展初期，政策的支持尤其重要。

首先是低電價(jià)，廣東省就率先提出了站內(nèi)制氫，可以按照蓄冷電價(jià)來進(jìn)行計(jì)算，最低可以達(dá)到0.17元/度。去年深圳也出臺(tái)了相關(guān)實(shí)施方案，進(jìn)一步提出了除按蓄冷電價(jià)之外，當(dāng)電解制氫谷電占比超過50%可以免收基本電費(fèi)。簡而言之，低電價(jià)可以為綠氫的競(jìng)爭(zhēng)力提供重要支撐。有測(cè)算，當(dāng)電價(jià)為0.26元/度時(shí)，電解水制氫就可以與天然氣制氫相競(jìng)爭(zhēng)，當(dāng)電價(jià)為0.13元/度時(shí)，電解水制氫就能與煤制氫相競(jìng)爭(zhēng)。

其次是稅收抵扣，美國在《降低通貨膨脹法案》中提出：對(duì)綠氫實(shí)行3美元/kg的稅收抵扣，經(jīng)過抵扣之后，美國的綠氫價(jià)格可以降至0.73美元/kg（大約人民幣5元/kg）。值得一提的是，這可能是現(xiàn)階段世界上最便宜的綠氫。所以需要碳稅結(jié)合，便于進(jìn)一步提高綠氫的競(jìng)爭(zhēng)力。