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专家观点|进一步提高光伏制氢经济性

光伏系统工程  来源:中国能源报  作者:仲蕊  2022/2/24 8:55:18 北极星太阳能光伏网讯:国家能源局、工业和信息化部、交通运输部等五部委近期联合印发的《智能光伏产业创新发展行动计划(2021-2025年)》提出支持智能光伏制氢等试点示范项目建设,加快开展制氢系统与光伏耦合技术研究。同时,支持建设一批光伏储能、光伏制氢等系统验证平台,加强多领域横纵联合。 记者了解到,在碳达峰、碳中和目标下,我国光伏产业发展迅猛,为光伏制绿氢产业提供了技术支撑,绿氢作为氢能产业的重要发展方向,为光伏制氢产业提供了巨大市场。据研究机构测算,到2050年,全球氢需求将达到6亿—8亿吨/年。未来30年,全球年均新增的制氢规模约为2500万吨,将带动光伏年新增装机规模达9亿千瓦,形成万亿元级市场。 不过,由于目前电解水制氢成本偏高、氢储运建设未能实现协同发展,国内光伏制氢目前处于示范性项目建设的起步阶段,尚未实现大规模商业化应用。 自2020年以来,国内氢能产业政策关注方向逐渐从车端向氢端转移。据氢能市场研究机构统计,2016年至2021年间,国内光伏制氢相关项目共42个,阳光电源、晶科能源、协鑫新能源等光伏头部企业均部署了光伏制氢项目。 降碳目标带动下,2021年国内光伏制氢示范项目明显增多,项目建设加速趋势明显。2021年3月,西安隆基氢能在江苏无锡正式建设首台碱性水电解槽,次月,隆基股份与中国石化就分布式光伏、“光伏+绿氢”等签署战略合作协议。去年7月,协鑫新能源合作设立100亿人民币的氢能产业投资基金和8亿美元的新能源产业投资基金。去年11月30日,中国石化新疆库车绿氢示范项目正式启动,项目计划新建装机容量30万千瓦的光伏电站、年产能2万吨的电解水制氢厂,标志着我国光伏制氢示范项目首次达到万吨级。 张家港氢云新能源研究院院长魏蔚表示,光伏企业下游装机竞争越来越激烈,进军氢能产业是一举多得,既可以帮助光伏企业实现传统业务的增长,又可以开拓新的业务,拓宽企业市场空间。 我国光伏产业正迎来新的快速发展阶段,中国光伏行业协会的报告显示,“十四五”期间,国内年均光伏新增装机规模将达7000万-9000万千瓦。 “一方面,风光发电存在间歇性、波动性问题;另一方面,随着光伏装机量的不断攀升,光伏发电消纳问题日益受重视。”魏蔚表示,光伏发电规模化发展趋势下,光伏制氢可以有效解决光伏发电调峰、消纳等行业积弊。 中国银河证券的报告显示,目前全国大部分地区的光伏度电成本在0.3-0.4元/千瓦时,青海等优质资源地区已降至0.2元/千瓦时,但长期存在的弃光问题让光伏发电并网存在一定困难。根据全国新能源消纳监测预警中心发布的2021年1-12月全国新能源并网消纳情况,2021年全年,我国光伏利用率达98%,其中各省份光伏利用率基本在97%以上,但西藏及青海弃光较为严重,光伏利用率分别为80.2%和86.2%。 “光伏+绿氢”模式下,利用氢储能将有效调节光伏发电量,并减少弃光率。PGO氢能与燃料电池产业研究院院长周元表示,光伏发电的随机性、波动性、阶段性供电等问题,增加了电网调度难度。随着光伏装机规模的不断扩大,光伏发电将面临增加储能的问题,而光伏制氢可以有效地消纳光伏发电,实现电、氢两种能源灵活转换,为光伏发电创造新的应用场景和广阔的市场需求。 虽然绿氢总体市场需求巨大,但我国大部分光伏制氢项目刚刚开始规划或处于建设初期,尚未实现大规模商业化,原因在于高效的氢气储运体系建设未能打通。目前,光伏制氢部署大多在新疆、内蒙古等光照资源较好的地区,与需要大规模用氢的地区距离较远,存在产销不协调的情况。魏蔚认为,这在一定程度上抵消了光伏企业为电解水制氢带来的成本优势。 周元建议,我国应对光伏制氢的生产销售进行补贴或奖励,提高绿氢供给侧的积极性。同时,随着绿氢规模的增长,绿氢将成为碳排放市场中重要的交易内容,在政策和市场的双重鼓励下,绿氢将迎来更好的发展环境。 “从长远角度看,降低可再生能源发电成本也是光伏制氢规模化应用的关键,因此,需要进一步降低绿电价格。”周元表示。万联证券预测,到2025年,光伏系统度电成本将下降至0.22—0.462元/千瓦时,在光资源充沛的区域,光伏制氢电力成本有望达到0.15元/千瓦时,带动制氢成本持续降低。