“双碳”目标提出后，氢能发展步入快车道，受制氢原料的影响，可再生能源制氢将脱碳目标落到实处。产业发展新路径明确后，技术研发及产线布局相继展开。未来，绿氢规模化应用有望早日实现。
1月10日，河南省发展改革委员会就可再生能源制氢发布示范项目公示，涉及风电、光伏两种新能源制氢形式共计三个项目，规划风电、光伏新增装机容量129兆瓦，制氢能力达到每年5965万标准立方米。
“双碳”目标提出后，各地制氢项目纷纷加快上马。绿电制氢、绿色用能，将能源转化，再通过技术创新手段达到全过程的清洁、高效、无污染。未来，氢能产业从原料端口布局，可再生能源将扮演重要角色。绿电制绿氢，绿氢绿色用，全新概念的大规模推广应用将会改变人们日常生活的方方面面。
隆基氢能大型碱性水电解槽产能于2022年将达到1.5吉瓦，预计到2025年形成产能5~10吉瓦。田野 摄
多地项目得到批复
1月4日，国家能源局、工业和信息化部、住房和城乡建设部、交通运输部、农业农村部联合印发《智能光伏产业创新发展行动计划（2021-2025）》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，将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。
1月5日，甘肃省人民政府办公厅印发甘肃省“十四五”能源发展规划的通知，通知指出，“十四五”时期甘肃省可再生能源制氢能力将达到20万吨/年。
近年来，北京、上海、广东、江苏、山东等地纷纷制订氢能发展规划，并先行先试推动氢能及燃料电池产业化进程。
能源转型过程中电力脱碳成绩斐然，而在非电的能源应用领域脱碳工作也势在必行。如能源化工领域、钢铁冶炼领域、建筑材料领域，以及未来长距离的远洋运输、航空运输，包括北方地区取暖，方方面面对于非电燃料的依赖，促使非电燃料的获得必须要用氢作为介质来实现。
我国电力系统正加速清洁化转型，但近60%领域的碳排放无法通过电力脱碳解决，引入氢能势在必行。
据《中国氢能源及燃料电池产业白皮书》预测，受益于可再生能源成本下降以及碳排放约束，2020~2030年间绿氢比例将从3％上升15%。2050年我国氢气需求量将接近6000万吨，在终端能源体系中占比10%，其中绿氢比例增长到70%。
何为绿氢？
绿氢为可再生能源电解水制氢。根据电解形式和材料的不同，电解水制氢主要分为碱性电解水、质子交换膜电解水（PEM）、阴离子交换膜（AEM）和固体氧化物电解水（SOE）四类。其中，碱性电解水技术已经实现工业规模化产氢，技术成熟。而PEM处于产业化发展初期，AEM和SOE还处在实验室开发阶段。
预计在较长时间内，碱性电解水制氢仍是主要的电解水制氢手段。碱性电解水制氢技术成熟，单套设备产氢能力强、设备制造成本低。
长期看，我国制造端积累的研发、快速产业化等优势将向氢能领域快速传导。
隆基氢能认为不引入氢能，将无法做到真正的深度脱碳。2021年底，其研制的大型碱性水电解槽在技术上进入行业领先行列。该电解槽采用高电流密度设计，纯化后氢气纯度为99.999%，设备寿命超过20万小时。同时兼顾多套大型电解槽对应一套气液分离系统及气体纯化系统，提高了大规模制氢工厂的集约性。分布式IO控制系统不仅集成度高、节约材料，还可实现系统全自动无人值守高效运行。
几乎是同一时间点，由中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司、华能四川能源开发有限公司、四川华能氢能科技有限公司、考克利尔竞立（苏州）氢能科技有限公司联合研制的国际首套1300标准立方米/小时碱性制氢水电解槽在苏州下线。
据了解，当前生产条件下，电解水制氢设备的产能建设周期大约是每吉瓦7~12个月，包含电解槽制造、总装机加工等工序。
上述业内人士预测，“十四五”期间制氢行业以产业蓄力、示范区规划、国家级政策制定为主，进而形成一定的产业规模。在“十四五”末期将会在国家政策激励下，建成一些具有商业盈利模式的项目。市场大规模地爆发预计在“十四五”末期或者“十五五”初期，并在“十五五”时期将高速增长。预计到2030年之后，整个市场将进入绿氢平价化发展的新阶段。
降本需求迫切
目前，国内批复的绿氢项目多以示范项目为主，其项目经济性仍有待提升。
据了解，电解水制氢设备共分为六大模块。针对碱性水电解槽实施技术改造从而实现制造端降本增效，已在大部分行业同仁中达成共识。
上述业内人士表示，将来电解水制氢设备会在科研院所、行业企业等的共同努力下持续降低。
抛开制造因素，水电解制氢成本70%来自于电价压力。降低电价将能带来更低的绿氢成本。依据2021年国内外光伏发电上网电价研究表明，沙特最低上网电价1.04美分/千瓦时，折合约0.07元人民币/千瓦时；四川甘孜，上网电价0.147元人民币/千瓦时。使用更低成本的绿电制氢，其氢能产品将更具竞争力。
近年来，我国光伏、风电的度电成本快速下降，多数地区已经实现平价上网。以光伏发电为例，目前，我国大部分地区的光伏上网电价约在0.2元人民币/千瓦时，其中最低电价已降至0.14元人民币/千瓦时，采用光伏发电进行制氢的电费成本仅为7~10元人民币/千克。未来，随着光伏度电成本的继续下降，光伏发电进行电解水制氢的成本还将继续带动绿氢成本下降。
上述业内人士提议，对绿氢生产环节进行补贴，使绿氢价格与煤制氢、天然气制氢相当，促进绿氢的消纳。在氢能产业发展进入成熟阶段后，可通过补贴退坡的方式促进绿氢产业技术进步，带动全产业链降本，最终实现绿氢平价。
