棄風制氫風電消納新途徑？

　　日前，國家能源局再發文推動北方七省區開展風電清潔供暖工作，以解決目前已有風電項目的棄風限電問題。然而，在業內人士看來，為更大程度緩解棄風限電問題，必須創新風電就近消納的方式，除了風電供暖外，還要探索風電制氫等其他方式。

　　“一方面是加快外送通道建設，另一方面要鼓勵創新多種途徑的風電就近消納，目前的幾種風電就近消納方式也都是探索階段，沒有哪一種是完全成熟的，所以，要鼓勵多種方式并行。”一位曾參與風電規劃的業內人士告訴記者。

　　探索消納新途徑

　　兩個月前，位于張家口市沽源縣的河北建投沽源風電制氫綜合利用示范項目開工建設。該項目是河北省首個風電制氫示范項目，項目包括200兆瓦風力發電部分、10兆瓦電解水制氫系統以及氫氣綜合利用系統三個部分，將安裝100臺單機容量為2兆瓦的風電機組。

　　“項目建成后，可形成每年制氫1752萬標準立方米的生產能力，不僅對提升壩上地區風電消納能力具有重要意義，也將為張家口市探索出一條風電本地消納的新途徑。”河北建投項目相關負責人表示。

　　記者了解到，目前，張家口市風電裝機容量超過650萬千瓦，但并網外送能力只有170萬千瓦左右。張家口正在積極嘗試推進風電為北京清潔供暖、風電制氫等就近消納方式。

　　河北建投方面稱，通過與德國McPhy、Encon等公司進行技術合作，引進了德國風電制氫先進技術及設備。項目建成后，一部分氫氣用于工業生產，降低工業制氫產業中煤炭、天然氣等化石能源消耗量，另一部分將在氫能源動力汽車產業具備發展條件時，用于建設配套加氫站網絡，支持河北省清潔能源動力汽車的發展。

　　目前，沽源風電制氫綜合利用示范項目已經列入河北2015年重點建設項目。與此同時，風電制氫也已經列入2015年中央預算內投資戰略性新興產業（能源）專項項目。

　　需兼顧技術操作性和應用經濟性

　　據介紹，氫能是目前所有能源系統中最清潔環保的能源形式，氫在燃燒后生成的產物是水。同時，氫氣是主要的工業原料，也是最重要的工業氣體和特種氣體。例如，生產清潔油品需要加氫精制，其氫氣主要來源于煉廠干氣制氫和煤制氫，為此都要排放二氧化碳。而利用大規模的風電進行電解水制氫，不僅可以減少化石能源消耗，降低污染物排放，提升電網消納能力，也可以實現風電與煤化工、石油化工的多聯產。

　　在中石化經濟技術研究院高級工程師何錚看來，風電制氫多聯產的方式，突破了煤化工二氧化碳排放的瓶頸，是風電、煤化工兩個產業發展的突破與升級，與石化企業需求的綠色氫源也是互補雙贏。

　　北京綠達源科技有限公司高級工程師鄭爾歷則認為，如果采用風電制氫的模式，風電場就不用建設并網設備，風電機組會大大簡化，風能的利用率也可得到有效提高。

　　業內甚至有觀點認為，風電制氫模式比風電并網模式的電能利用效率高3倍以上。也就是說，一臺1兆瓦的風電機組在進行風電制氫模式時產生的真正有價值的能源大于或等于3臺并網模式機組。

　　不過，有業內人士告訴記者，風電制氫模式是否具有生命力，一是看其技術大規模應用的可行性，二是看其最終應用的經濟性。

　　據了解，雖然電解水制氫已是成熟技術，但產業化應用則涉及到規模化制氫、大容量儲氫、長距離輸氫、加氫站、氫能汽車技術標準等方方面面。目前國內的多項風電制氫研究也在同步跟進。記者從中節能集團了解到，由其牽頭組織實施的風電直接制氫及燃料電池發電系統技術研究與示范項目將通過風電制氫儲氫耦合技術、電解制氫等技術，示范建成風電耦合制儲氫燃料電池發電柔性微網系統和風電制氫與燃料電池集成系統等兩套系統。中船重工718研究所承擔的寬功率波動高效電解制氫設備項目將風電技術與電解制氫技術有機結合，通過研究風電輸出功率波動對電解制氫裝量性能的影響，開發研究功率波動高效電解制氫設備，使電解制氫設備對風電輸出功率波動的耐受度達到0-100%。

　　業內爭議較大

　　而對于風電制氫的經濟性問題，業內人士的觀點分歧仍較大。

　　一位業內人士告訴記者，風電制氫初衷是為了通過就近消納解決已有風電項目的棄風限電問題，但如果一些項目為制氫專門再建設風電場，其經濟性是否劃得來值得商榷。“而且這樣做項目，會不會是本末倒置？”該人士質疑。

　　那么，即使是利用棄風風電制氫，衡量其經濟性也要看距離氫應用市場的遠近。“必須對每一種方案的經濟性進行詳細論證。”江蘇省可再生能源行業協會的一位專家表示。

　　據介紹，如在風電場附近地區有氫氣的工業需求，則在目前的氫氣市場價格條件下，可以進行合適的風電制氫方案的詳細可行性研究。如果風電場和工業應用的氫市場有一定的距離，則采用在氫市場端制氫、風電直供方式的經濟性，優于在風電場端制氫再用管道或者專用車輛運輸方式的經濟性。而在沒有合適的氫市場需求的情況下，將風電制氫接入天然氣管網，需要多方面的優惠政策同時實施，才能使項目有經濟性。

　　此外，業內有觀點認為，煤化工、石化行業用氫量一般很大，用風電制氫不劃算。按煤化工或石化行業一般需要10萬立方米/時氫氣規模來計算，每小時需耗電50萬千瓦時，每年生產8000小時，一年需耗電40億千瓦時，所需要的電量、要建設的風電機組很龐大。

　　不過，何錚認為，風電制氫的經濟性要從多角度、整體性和長遠利益來考量。目前，表面上看干氣制氫成本要低于電解制氫，但考慮到風電價格進一步下降、風電制氫成本不會像干氣隨原油的價格而上漲，再加上干氣集約化利用并帶動液化氣的集約化利用，風電制氫未來仍有廣闊前景。