9月8日,康明斯HyLYZER®-500PEM電解水制氫設(shè)備正式落戶三峽烏蘭察布源網(wǎng)荷儲研發(fā)試驗基地。這是我國目前在建最大的PEM電解水制氫設(shè)備,此次落戶受到業(yè)界的廣泛關(guān)注。
完美適配“雙碳”目標(biāo) 電解水制氫崛起
隨著國家“3060”雙碳目標(biāo)的提出,未來我國能源發(fā)展模式將完成從煤電到清潔能源的轉(zhuǎn)變,氫能作為“終極”清潔能源更是備受關(guān)注。據(jù)中國氫能聯(lián)盟預(yù)計,在2060年碳中和情景下,氫能在我國終端能源消費中占比將達20%。但首先要考慮的問題是,氫來自何方?
氫能源的供給主要有化石燃料制氫、電解水制氫、生物質(zhì)制氫等方式。傳統(tǒng)的化石燃料制氫方法伴生的二氧化碳排放,對環(huán)境危害大,不適合現(xiàn)階段的發(fā)展方向。而可再生能源制氫的基本是零碳排放,完美適應(yīng)雙碳的發(fā)展要求。
目前我國正全力推進可再生能源開發(fā)利用,但風(fēng)電、光伏自身存在間歇性、而且在資源豐富區(qū)產(chǎn)生大量棄電。利用棄電進行規(guī)?;茪洌賹淠茏鳛檠a充能源使用,整個過程降低了原材料成本,大大提高了資源利用率。
目前的綠氫能源可能相對傳統(tǒng)火電、水電成本較高,但未來隨著我國風(fēng)電、光伏裝機規(guī)模壯大,可再生能源電力成本持續(xù)下降,對應(yīng)的綠氫成本也會下降,電解水制氫因而成為近期新能源領(lǐng)域的關(guān)注焦點。
不過,氫能設(shè)備成本高,也是現(xiàn)階段限制綠氫盈利的重要因素。
去年9月,康明斯中標(biāo)三峽集團烏蘭察布“源網(wǎng)荷儲一體化”示范項目。建成后的“制儲運加”氫能綜合示范項目將包含2.5MW PEM電解水制氫站、加氫站、氫氣液化站、氫燃料電池?zé)犭娐?lián)供系統(tǒng)等,其中制氫環(huán)節(jié)創(chuàng)造了國內(nèi)最大電解水制氫設(shè)備記錄。該制氫設(shè)備高度集成在兩個集裝箱內(nèi),將采用兩個1.25MW電堆,設(shè)計總額定產(chǎn)氫量500Nm3/h。
康明斯(中國)投資有限公司制氫業(yè)務(wù)發(fā)展相關(guān)業(yè)務(wù)負(fù)責(zé)人陸瑞談到:“PEM技術(shù)對于可再生能源的響應(yīng)特別迅速,當(dāng)風(fēng)電光伏等可再生能源受制于天氣的影響發(fā)生波動時,PEM技術(shù)實時響應(yīng)電源及負(fù)荷的波動,可以實現(xiàn)可再生能源與制氫技術(shù)之間的匹配。”
康明斯作為百年企業(yè),是全球電解水制氫市場的領(lǐng)軍企業(yè),在過去的70余年里,康明斯及其關(guān)聯(lián)公司向全球提供了600多套電解水制氫設(shè)備,其中PEM電解水制氫設(shè)備研發(fā)有著超25年的歷史,全球已有超過70個項目在持續(xù)穩(wěn)定運行。
氫燃料電池推進清潔化進程
在車用領(lǐng)域,可再生能源得到的氫能資源主要用于內(nèi)燃機發(fā)電和氫燃料電池,氫燃料電池是我國廣泛推廣的車用氫能使用方式。
《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃(2021-2035年)》中提出“到2025年可再生能源制氫量達到10-20萬噸”的發(fā)展目標(biāo),從產(chǎn)量上講該目標(biāo)也許無法完全滿足日常用電,但可以滿足燃料電池車輛使用,推進汽車清潔化進程。
目前國家正在產(chǎn)氫豐富或風(fēng)力、光伏資源豐富的地區(qū)推進氫燃料電池汽車示范城市群建設(shè),由于氫氣供應(yīng)比較及時、運輸成本低,降低了氫燃料電池汽車整體營運成本,吸引更多企業(yè)加快氫燃料電池及整車布局。同時,在“雙碳”目標(biāo)壓力比較大的城市,也會根據(jù)政策推廣氫燃料電池。
陸瑞表示,隨著氫燃料電池的技術(shù)成熟度的進一步提高,很多企業(yè)都在加緊國產(chǎn)化的布局,促使國內(nèi)氫能產(chǎn)業(yè)鏈更完整,氫燃料電池成本也會大幅下降,為未來氫燃車輛推廣提供技術(shù)與經(jīng)濟性基礎(chǔ)。
康明斯目前正在氫燃料電池性能方面深入研究,以持續(xù)優(yōu)化電耗、系統(tǒng)匹配性等表現(xiàn),進一步推進產(chǎn)品的本地化和降本。
當(dāng)下,傳統(tǒng)高耗能企業(yè)、煤化工企業(yè)等企業(yè)正面臨向能效提升、清潔生產(chǎn)等綠色低碳生產(chǎn)模式轉(zhuǎn)型,其中部分企業(yè)將成為用氫大戶。康明斯目前與石油石化、鋼鐵企業(yè)等進行交流,以進一步推進氫能的應(yīng)用。除此之外,企業(yè)自建光伏、風(fēng)電廠已經(jīng)蔚然成風(fēng),康明斯的新能源企業(yè)電氫耦合一體化解決方案也得到青睞。
在利好政策與技術(shù)改進的雙方推動下,可再生能源制氫正在如火如荼地發(fā)展,未來前景廣闊。康明斯作為全球動力解決方案供應(yīng)商,為當(dāng)下最熱的可再生能源制氫、氫燃料電池等提供產(chǎn)品與技術(shù)支持方案。康明斯在建的廣東佛山PEM電解水制氫設(shè)備工廠,預(yù)計明年投入生產(chǎn)。產(chǎn)品涵蓋200-1000標(biāo)方的PEM電解水制氫設(shè)備,一期年產(chǎn)能達到500MW,后續(xù)產(chǎn)能可擴展至1GW。
綠電和氫能的綜合能源組合,必將成為推動能源企業(yè)轉(zhuǎn)型升級、助力“雙碳”目標(biāo)實現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)。
原標(biāo)題:綠氫助力實現(xiàn)“綠電+儲能”終極目標(biāo)