近日,投资20.3亿元的国内首个风电制氢工程在河北沽源县进入加速建设阶段。有专家表示,通过风电制氢将可以有效解决大面积弃风问题,破解风电产业发展瓶颈。
表面上看,将本来要白白扔掉的风电转换成最清洁的能源——氢气,无疑是一个最完美的风电弃风解决方案。不过,在风电和电解制氢的双重高成本考验下,这一项目的商业性也令人担忧。
什么是风电制氢?
随着世界经济的发展,人类在能源及环境方面面临的问题与挑战愈发凸显。氢气作为清洁能源的一种,也引发越来越多的关注。有人曾说,21世纪将是氢的时代。氢气无论在工业生产还是制作燃料电池方面都是理想原料,但是传统制氢方法主要通过化石资源的重整,排放大量二氧化碳获得,并不能真正实现清洁利用。
据记者了解,目前制氢的方法主要有煤制氢、天然气裂解制氢、甲醇制氢和电解水制氢。而电解水制氢因为成本远高于其他制氢方式,所以应用极少。风电制氢就是将风力发出的电直接通过水电解制氢设备将电能转化为氢气,这也是目前世界上好多地区正在尝试的解决风电富余电量的一种方法。
据悉,目前美国、德国、日本都发达国家都在积极推动风电制氢,而我国的多个示范项目也已在建设或筹划中。而河北沽源县风电制氢工程不仅是国内首个示范项目,也是世界上最大的风电制氢项目。
北京绿达源科技有限公司高级工程师郑尔历表示,如果采用风电制氢的模式,风电场就不用建设并网设备,风电机组会大大简化,风能的利用率也可得到有效提高。而且制氢模式并不需要特别先进的技术,绝大部分是利用成熟的电解技术和氢能源应用技术的组合。
风电制氢成否成为解决弃风问题良药?
不过,虽然道理看似简单,风电制氢要想真正从梦想照进现实,实现产业化还有许多问题需要解决。而这一道路是否能从本质上解决弃风问题也让人心存疑虑。
氢气是世界上已知的最轻的气体。它的密度非常小,只有空气的1/14。而这也让它的储运成为世界性难题。
据卓创资讯分析师陈玉凯介绍,现在常用的氢气运输方式有三种,一种是管道运输。多为现场制气。氢气产出后直接投入工业应用装置。一种为长管拖车。但一辆车仅能运输4000立方米,约计0.36吨。所以运输效率非常非常低。第三种是钢瓶运输,但一个40L的钢瓶只能运输6方氢气。
“现有氢气的储运技术已成为氢能源发展的一大掣肘,无论是瓶装、管束车储运,还是现在正在研究的金属氢化物、微球储氢都难以避免一个尴尬的问题——储氢质量比仅能达到1-10%。”
除了储运难题,电解氢气的成本也是阻碍其发展的一个重要原因。“目前,国内煤制氢成本约在0.6-1.2元/m3,中小型天然气裂解制氢成本约2/m3,甲醇制氢成本也仅在1.8-2.5/m3,而如果用工业用电电解水制氢,成本则高达4-5元/m3。”陈玉凯解释说。
厦门大学能源经济协同创新中心主任林伯强对记者表示:“如果连成本较低的火电发展电解水制氢都不堪承受成本压力,那成本更高的风电,它的经济性就很令人怀疑了”
林伯强表示,如果是利用弃风来生产氢气,因为这些电不用就会白白浪费掉,所以成本就是零。这种前提下电解制氢气肯定是没有问题,但如果专门建一个风电厂来做这个,就不能叫弃风了。而如果不用弃风,用风电做电解氢气,目前肯定不了经济性这一关。
